Применение
ячеистобетонных изделийТеория и практикаМинск«Стринко»2006
УДК 691.327.33
ББК 38.33
П 76Авторы:
C.JI. Галкин,Н.П. Сажнев,Л.В. Соколовский,Н.Н. СажневРецензенты:
д-р техн. наук, проф. Э.И. Батяновский,
д-р техн. наук, проф. Т.М. ПецольдП 76 Применение ячеистобетонных изделий. Теория и прак¬
тика. / C.JI. Галкин [и др.], Стринко, Мн.: 2006. - 448 с.ISBN 985-6476-37-2.В книге представлены физико-технические характеристики ячеи¬
стого бетона автоклавного твердения, даны описания элементов и конст¬
рукций, приведены результаты исследований, выполненных в УП «Ин¬
ститут БелНИИС» в области деформационно-прочностных показателей
кладки, армированных изделий и конструкций с их применением, изложе¬
ны основные положения по проектированию несущих и ограждающих кон¬
струкций зданий, обобщен опыт строительства и эксплуатации зданий,
намечены направления дальнейших исследований.Книга предназначена для инженерно-технических работников про¬
ектных организаций и может быть полезна студентам средних и высших
учебных заведений, обучающихся по специальности «Промышленное и
гражданское строительство».УДК 691.327.33
ББК 38.33ISBN 985-6476-37-2© НП ООО «Стринко», 2006
СОДЕРЖАНИЕВведение 	 5Глава 1. Свойства ячеистого бетона и его применение в
строительстве 	 61.1.	Выбор строительного материала	61.2.	Строительные изделия и конструкции из ячеистого бетона	131.2.1.	Ячеистобетонные блоки 	131.2.1.1.	Типоразмеры блоков из ячеистого бетонас переносом сырца массива	251.2.1.2.	Типоразмеры блоков при производстве ячеистого бетонас кантованием сырца массива на 90°	311.2.1.3.	Типоразмеры блоков при производстве ячеистого бетонас разрезкой сырца массива на поддоне формы	341.2.2.	Крупноразмерные блоки из ячеистого бетона 	341.2.2.1.	Типоразмеры блоков из ячеистого бетона с переносом сырца
массива бортами формы	341.2.2.2.	Типоразмеры блоков при производстве ячеистого бетона с
кантованием сырца массива на 90°	371.2.3.	Блоки лотковые и перемычки из ячеистого бетона 	381.2.3.1.	Армированные брусковые перемычки	431.2.3.2.	Блоки лотковые (U-образные) для перемычек	491.2.3.3.	Арочные перемычки	541.2.4.	Лестничные ступени	571.2.4.1.	Типоразмеры лестничных ступеней из ячеистого бетона с
переносом сырца массива бортами формы	591.2.4.2.	Типоразмеры лестничных ступеней из ячеистого бетона с
кантованием сырца массива на 90°	621.2.5.	Плиты перекрытий и покрытий ячеистобетонные 	631.2.5.1.	Типоразмеры плит перекрытий и покрытий из ячеистого
бетона с переносом сырца массива бортами формы	661.2.5.2.	Типоразмеры плит покрытий и перекрытий из ячеистого
бетона с кантованием сырца массива на 90° 	701.2.6.	Стеновые панели (армированные)	711.2.6.1.	Типоразмеры стеновых панелей из ячеистого бетонас переносом сырца массива бортами формы 	761.2.6.2.	Типоразмеры стеновых панелей из ячеистого бетона с
кантованием сырца массива на 90°	781.2.7.	Материал из твердых отходов от производства ячеистого бетона . 81
Литература к главе 1 	85Глава 2Физико-механические свойства ячеистого бетона.Результаты исследований и нормативные показатели 	 872.1.	Механические свойства ячеистого бетона	872.1.1.	Плотность	872.1.2.	Прочность на сжатие	912.1.2.1	Модуль упругости	1032.1.2.2	Диаграмма деформирования ячеистого бетона	1062.1.3 Морозостойкость 	1162.1.4.	Паропроницаемость 	1242.1.5.	Усадка	1272.1.5.1.	Влажностная усадка	1272.1.5.2.	Карбонизационная усадка 	1322.1.6.	Влажность 	1352.1.7.	Огнестойкость 	149
2.1.8.	Звукоизоляция и звукопоглощение	1542.1.9.	Защита арматуры	1642.2.	Теплотехнические свойства ячеистого бетона 	1682.2.1.	Теплопроводность			1682.3.	Анизотропия 	182Литература к главе 2	186Глава 3Деформационно-прочностные и теплотехнические
показатели конструкций из автоклавного ячеистого бетона.
Результаты исследований и опыт разработки
нормативно-технической документации	 1893.1.	Деформационно-прочностные показатели кладки из блоков	1893.1.1.	Основные положения норм проектирования	1893.1.2.	Результаты исследований напряженно-деформированного
состояния кладки из блоков из автоклавного ячеистого бетона	2053.2.	Деформационно-прочностные показатели армированныхизделий и конструкций	2363.2.1.	Основные положения норм проектирования	2363.2.2.	Результаты исследований деформационно-прочностных
показателей армированных элементов	2443.2.3.	Результаты исследований работы плит из автоклавного
ячеистого бетона в условиях стесненных деформаций	2593.3.	Исследования прочности узлов сопряжений плит перекрытийсо стенами 	2813.4.	Теплотехнические показатели ограждающих конструкций	296Литература к главе 3	317Глава 4Опыт применения автоклавного ячеистого бетона в
гражданском строительстве	3214.1.	Индивидуальное жилищное строительство	3214.1.1.	Выбор конструктивного решения фундаментови стен заглубленной части	3234.1.2.	Стены - проектирование и технология возведения 	3324.1.2.1.	Правила проектирования стен из ячеистобетонных блоков	3364.1.2.2.	Общие правила возведения стен из ячеистобетонных блоков ... 3404.1.2.3.	Перемычки		3524.1.2.4.	Защитно-декоративные покрытия стен	3544.1.3.	Перекрытия - особенности конструкции и проектирования	3584.1.3.1.	Общие положения по проектированию перекрытийс плитами из ячеистого бетона	3604.1.3.2.	Расчет перекрытий с плитами из ячеистого бетонас обвязочным контуром	3674.1.3.3.	Монтаж плит перекрытий и устройство обвязочного контура ... 3754.1.4.	Внутриквартирные лестницы 	3824.1.5.	Кровля 	3844.2.	Многоэтажное строительство	3894.3.	Автоклавный ячеистый бетон в строительстве каркасных зданий	4054.4.	Опыт применения изделий из автоклавного ячеистого бетонапри тепловой модернизации эксплуатируемых зданий	431Литература к главе 4	438Глава 5Итоги и перспективы применения автоклавного
ячеистого бетона	4404
ВВЕДЕНИЕ80 лет прошло с того момента, как шведский архитектор
Йохан Аксель Эриксон получил патент на изобретение, кото¬
рое в корне изменило некоторые представления о строительных
материалах. Оказалось, что бетон, получаемый на основе це¬
мента, извести, песка и порообразующих добавок, может
обладать исключительными тепло- и звукоизоляционными
качествами, легко обрабатываться ручным режущим ин¬
струментом, быть легче воды и быть огнестойким. Название
этому материалу было дано по способу образования пор -
ГАЗОБЕТОН.За прошедшие десятилетия технология получения газо¬
бетона, или как его сейчас называют - автоклавного ячеи¬
стого бетона и разнообразных строительных изделий из него
претерпела существенные изменения. Современные изделия
со строгой геометрией, минимальными допусками и стабиль¬
ными физико-техническими показателями являют собой
образец качества строительной продукции.Несмотря на объемы производства ячеистого бетона,
производственные мощности предприятий не в состоянии обе¬
спечить возрастающую потребность в нем строительного комп¬
лекса. Ячеистобетонные блоки, плиты перекрытий, перемы¬
чки, ступени применяют для строительства широкого класса
зданий, начиная от индивидуальных жилых домов и заканчи¬
вая зданиями повышенной этажности. Практически все стро¬
ящиеся в Беларуси многоэтажные каркасные здания имеют
наружные стены из ячеистобетонных блоков автоклавного
твердения.В настоящей книге обобщены результаты комплексных
экспериментально-теоретических исследований физико¬
технических характеристик изделий из автоклавного ячеи¬
стого бетона и конструкций на их основе, проведенных в 1995¬
2005 гг. в УП «Институт БелНИИС», представлена номенклатура
продукции, выпускаемая белорусскими предприятиями.Авторы выражают благодарность рецензентам заведую¬
щему кафедрой «Железобетонные и каменные конструкции»
БНТУ доктору технических наук, профессору Т.М. Пецольду
и заведующему кафедрой «Строительные материалы и изде¬
лия» БНТУ доктору технических наук, профессору Э.И. Батя-
новскому за ценные замечания и рекомендации, данные при
подготовке рукописи.Пожелания и замечания просим направлять издателю
по адресу: Республика Беларусь, 220114, г. Минск, ул. Ф. Скорины,
15, корп. Б. НПООО «Стринко».5
Глава 1СВОЙСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА И
ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
1.1.	Выбор строительного материалаМы живем в эпоху все нарастающего экологического кри¬
зиса. Длительное нарушение равновесия в природе заставило
человечество осознать, что, будучи очевидным, долго усколь¬
зало от его внимания: все живые организмы, населяющие
нашу планету Земля, существуют не сами по себе, а зависят
от окружающей среды и испытывают ее воздействие.Следует признать, что в области защиты окружающей
среды мы продвинулись несколько дальше, чем 50 лет тому
назад. Предусматривая новое строительство, мы стали осоз¬
навать, что всякое здание должно не только отвечать функци¬
ональным и эстетическим требованиям, но и не оказывать
экологических последствий на окружающую среду. То, что
мы строим сегодня, должно через поколения гармонично соче¬
таться с окружающей нас природой и не должно загрязнять ее.Обычно экономическая долговечность жилья рассчитыва¬
ется на 80 лет, а функциональная составляет 40-50 лет.
После окончания срока службы здания его сносят, и возни¬
кает вопрос утилизации отработанного материала с возмож¬
ностью его переработки и вторичного использования, чтобы
уменьшить добычу сырья для новых строительных матери¬
алов.Сырье для производства строительных материалов должно
быть широко распространенным и экологически чистым. Та¬
кими сырьевыми материалами в природе являются вода, песок,
карбонатные породы и продукты из них - известь и цемент.
Расход сырьевых материалов на единицу готовой продукции
должен быть сравнительно невелик, чтобы обеспечить мини¬
мальную материалоемкость производства. Энергоемкость
производства самих строительных материалов должна быть
минимальной, чтобы сократить добычу сырья для производ¬
ства тепловой и электрической энергии, а также уменьшить
выброс в атмосферу окисей углерода.По данным Федерального союза производителей силикат¬
ного кирпича (Германия) при производстве 1 м3 ячеистого бего-6
на общий расход энергии в среднем составляет 324,11 кВт ч/м3
(рис. 1.1.1). Из общего расхода энергии только 44% относится
непосредственно на процесс производства ячеистого бетона.Из рис. 1.1.1 видно, что в сравнении с традиционными
строительными материалами производство ячеистого
бетона обладает самым низким расходом энергии.„	£Т	т—	йЯ	-а.QJXЯXаZJч	я®	7и	оя	-а.	о=*	5Л sа. о
U аКирпичПустотныйкерамическийкирпичПустотныйсиликатныйкирпич Ячеистый
бетонР = 2,3 Р = 1,2 Р = 0,8 Р = 1,4 Р = 0,4Рис. 1.1.1. Средний расход энергии на производство 1 м> стро¬
ительного материалаПроведенная в бытность СССР НИИ экономики строи¬
тельства Госстроя СССР, НИПИсиликатобетон, ВНИИстром.
ЦНИИЭПжилища огромная аналитическая работа по технико¬
экономической оценке различных строительных материалов
показала, что конструкции из ячеистого бетона по показа¬
телям материалоемкости, энергоемкости, капиталоемкости и
общей трудоемкости выгодно отличаются от традиционных
стеновых материалов. Например, с учетом затрат на произ¬
водство основных сырьевых и вспомогательных материалов
общие затраты в производстве ячеистобетонных панелей на
20-25% меньше, чем керамзитобетонных.Энергоемкость производства (с учетом производства вя¬
жущих и заполнителей) ячеистобетонных панелей по срав¬
нению с керамзитобетонными меньше примерно в 2,0 раза,
а энергозатраты при эксплуатации зданий из ячеистого бе¬
тона в течение нормального расчетного срока (12,5 лет) мень¬
ше примерно на 20%. Энергоемкость производства ячеистобе¬
тонных стеновых блоков в 1,8-2,7 раза меньше, чем для производ¬
ства керамических камней и глиняного кирпича, а расход
тепловой энергии при эксплуатации таких зданий (в расчете
на 1 м2 стены) меньше на 10-40%. Применение блоков из
ячеистого бетона в стенах зданий вместо кирпича сокращает
в 1,4-2,0 раза трудоемкость строительства [8].В табл. 1.1.1 приведены сравнительные физико-механи¬
ческие и экономические показатели панельных стен жилых
зданий из ячеистого бетона и керамзитобетона [4].Таблица 1.1.1
Сравнительные физико-механические и экономи¬
ческие показатели панельных стен жилых зда¬
ний из ячеистого бетона и керамзитобетонаНаиме¬нова¬ниемате¬риаластено¬вогоогра¬жде¬нияПлот¬ностьбето¬на,кг/м3Тол¬
щина
стено¬
вого
огра¬
жде¬
ния, мМасса
1 м3
стены,
кгТерми¬ческоесопро¬тивле¬ние,м2К/ВтЭнергозатра¬
ты на 1 м2
стены, кг уел.
топливаУдел ь-
ные кап¬
вложе¬
ния,
руб./м2
(в ценах
1991 г.)припро¬изво¬дствепри
экс¬
плуа¬
тации
за
12 летЯчеи¬стыйбетон6005000,30,31801501,3121,624134142,5115,343,640,2Керам-зито-бетон10009000,30,33002700,8940,9899781108.9188.965,959,7Из табл. 1.1.1. следует, что использование ячеистого бетона
для наружных стеновых ограждений вместо керамзитобетона
обеспечивает повышение термического сопротивления при¬
мерно в 1,6 раза, снижение массы 1 м2 стены в 1,7 раза и эко¬
номию энергозатрат на отопление 1 м2 стены за 12 лет в сред¬
нем 70 кг уел. топлива.Удельные капитальные вложения, учитывающие сопря¬
женные затраты на производство сырьевых и вспомогатель¬
ных материалов, топливно-энергетических ресурсов для стен
из ячеистого бетона в 1,5 раза меньше, чем из керамзитобе¬
тона. При этом энергозатраты на возведение стен из ячеи¬
стого бетона в 2,4 раза меньше, чем из керамзитобетона.8
Необходимость автоклавной обработки ячеистобетонных
изделий вызывает порой опасения чрезмерного расхода энер¬
гии при их изготовлении. Между тем. расход тепловой энер¬
гии на автоклавную обработку и пропаривание практически
одинаков. Например, при производстве изделий из конструк¬
тивно-теплоизоляционного ячеистого бетона (плотностью
500-700 кг/м3) в индивидуальных формах расход пара состав¬
ляет 300 кг/м3, при резательной технологии 200 кг/м3, а при
производстве изделий из тяжелого и легкого бетонов 450 кг/м3.Учитывая высокую технико-экономическую эффективность
производства и применения в строительстве ячеистобетон¬
ных изделий и конструкций, Советом Министров СССР и по¬
следующими постановлениями Госстроя СССР были приняты
решения о доведении объемов производства ячеистобетонных
изделий до 8-10 млн м3 (8-10 млрд шт. уел. кирпича) в 1990 г.
и 40-45 млн м3 (40-45 млрд шт. уел. кирпича) в 1995 г. Еже¬
годный прирост объема производства за первые три года дол¬
жен был составить 24%, а за последующие десять лет
увеличиться в 4 раза [1].По данным Я.М. Паплавскиса, П.В. Эвинга и других, стена
из ячеистобетонных блоков плотностью 600 кг/м3, утеплен¬
ная плитами из стекловолокна или базальтового волокна,
дешевле стены из керамического пустотелого кирпича (пустот-
ность 25-27%, с аналогичным утеплителем) приблизительно
на 40-50%. Полные трудозатраты на производство матери¬
алов и возведение стен из двух типов материала у ячеистого
бетона оказались на 35% меньше. Энергозатраты на производ¬
ство сравниваемых материалов (с учетом производства утеп¬
лителя, цемента, извести, раствора и пиломатериалов) у ячеисто¬
бетонных блоков ниже на 20-50% (на 1 м2 стены) в сравнении
с кирпичом.Технико-экономические показатели сплошной стены из
ячеистого бетона находятся на уровне показателей много¬
слойных ячеистобетонных стен, однако преимуществом сплош¬
ной кладки является уменьшение трудозатрат в 1,3 раза по
сравнению со слоистыми ячеистобетонными стенами [6].По заданию Госстроя России институт ЦНИИЭПжилища
совместно с НИИ строительной физики провел исследования
по определению экономически целесообразного значения сопро¬
тивления теплопередаче наружных стен разной конструкции,
в том числе трехслойных панелей с гибкими связями, слоистых9
и утепленных снаружи кирпичных стен и стен из ячеистого
бетона.В качестве критерия экономической эффективности
были приняты приведенные затраты. Расчетный период учета
эксплуатационных затрат в соответствии с рекомендациями
Правительства Москвы (постановление № 1036 от 31 декабря
1966 г., п. 3) был принят равным 30 годам. Стоимость тепло¬
вой энергии была принята равной 30 долларам США за1	МВт • ч (постановление Правительства г. Москвы № 959
РПот 10.10.1996 г.). Коэффициент теплопроводности ячеистого
бетона был принят 0,17 Вт/(м °К), что соответствует плотно¬
сти ячеистого бетона в 600 кг/м3 при фактической эксплу¬
атационной влажности 6% для условий эксплуатации Б [3].Исследованием было установлено, что для ячеистобетон¬
ных наружных стен экономически целесообразное сопротив¬
ление теплопередаче по сравнению с другими конструкциями
наружных стен является минимальным (табл. 1.1.2).Приведенные данные (табл. 1.1.2) свидетельствуют о том,
что ячеистобетонные стены имеют наименьший период
окупаемости, а нормируемые приведенные сопротивленияТаблица 1.1.2
Экономически целесообразное сопротивление
теплопередаче наружных стенКонструкциянаружнойстеныГрадусо-сутки ГСОП300050007000^огев= 2,45 (м *К)/Вт^огее —= 2,45 (м -К)/Вт^огец —= 2,45 (м -К)/ВтТрехслойные
панели с гиб¬
кими связями3,34,14,5Слоистые кир¬
пичные стены
с пенополисти-
рольным утеп¬
лителем3,13,64,1Кирпичная сте¬
на, утепленная
снаружи мин-
плитой типа
«Rockwool»2,53,03,4Ячеистобетон¬
ная стена1,92,42,710
теплопередаче для них могут быть установлены на 22-30%
ниже регламентированных СНиП II-3-79* значений для соот¬
ветствующих регионов.Трехслойные панели с гибкими связями имеют наихуд¬
шие показатели экономически целесообразного R по критерию
приведенных затрат, превышая нормируемое значение на17-35%. Слоистые кирпичные кладки также имеют превыше¬
ние экономически целесообразного R над нормируемым в ди¬
апазоне 6,5-21%. У кирпичной стены, утепленной снаружи, нор¬
мируемые и экономически целесообразные сопротивления тепло¬
передаче практически совпадают. То есть нормативные требо¬
вания для этой конструкции стены являются оптимальными.Таким образом, однослойные ячеистобетонные стены по
критерию приведенных затрат обладают существенными пре¬
имуществами в сравнении с наиболее распространенными
конструкциями наружных стен.1 1
Государственной программой «Основные направления
развития материально-технической базы строительства Рес¬
публики Беларусь на период 1998-2015гг.» ячеистобетонные
изделия определены основным стеновым строительным мате¬
риалом и к 20 Юг. в республике планируется нарастить объемы
их производства до 2952 тыс. м3, а к 2015г. - до 3416 тыс. м3 [7].В России к 2010г. планируется увеличение производства
ячеистобетонных изделий и конструкций автоклавного твер¬
дения до 6,100 тыс. м3 и неавтоклавного до 2600 тыс. м3, а в
2015г. - до 10 100 тыс. м3 и 5100 тыс. м3 соответственно [5].В Украине, согласно государственной программе «Раз¬
витие производства ячеистобетонных изделий и их при¬
менение в массовом строительстве Украины на 2005-2011гг.»
планируется увеличение производства ячеистобетонных
изделий и конструкций в 2011г. до 6000-8000 тыс. м3 [2].Развитие производства и применения ячеистобетонных
изделий и конструкций позволяет существенным образом
уменьшить стоимость строительства, его трудоемкость и энер¬
гоемкость при одновременном повышении долговечности,
качества и комфортности зданий из экологически чистого
материала в различных климатических условиях, а также зна¬
чительно уменьшить экологическое воздействие на окружа¬
ющую среду.12
1.2. Строительные изделия и конструкции
из ячеистого бетона1.2.1.	Ячеистобетонные блокиВ различных странах производители ячеистого бетона
имеют свои национальные или европейские стандарты на
выпускаемую продукцию. Для удобства восприятия матери¬
ала в тексте технические характеристики на изделия и кон¬
струкции из ячеистого бетона будут приводиться в соответ¬
ствии с государственными стандартами (ГОСТ) бывшего Со¬
ветского Союза, стандартами Республики Беларусь (СТБ), немец¬
кими (DIN) и европейскими нормами (EN), а также европей¬
скими нормами (СТБ ЕН), введенными на территории респуб¬
лики методом «смены обложки».Блоки из ячеистого бетона, производимые в Республике
Беларусь, отвечают требованиям ГОСТ 25485-89 «Бетоны яче¬
истые. Технические условия», СТБ 1117-98 «Блоки из ячеи¬
стых бетонов стеновые. Технические условия», СТБ ЕН 771-4
«Требования к строительным блокам. Строительные блоки
из автоклавного ячеистого бетона», DIN 4165 «Газосиликат-13
ные блоки и плоские камни», DIN EN 771-4 «Положения по
строительному кирпичу. Блоки из ячеистого бетона».Блоки из ячеистого бетона предназначены для возве¬
дения несущих и самонесущих наружных и внутренних
стен, стен подвалов и перегородок, а также для запол¬
нения каркасных строительных конструкций зданий
с относительной влажностью воздуха помещений не
более 75% и при неагрессивной среде. В помещениях с влаж¬
ностью воздуха более 60% внутренняя поверхность наружных
стен из блоков должна иметь пароизоляционное покрытие.Марка бетона по морозостойкости должна быть не
менее:F50, 35, 25 - для блоков наружных стен:F25 - для блоков внутренних стен подвалов, подвергаю¬
щихся воздействию температур ниже -5°С;F15 - для блоков внутренних стен, перегородок и внут¬
ренних стен подвалов неотапливаемых зданий;F10 - для блоков внутренних стен, перегородок и внут¬
ренних стен подвалов отапливаемых зданий.Блоки относятся к группе негорючих материалов по
ГОСТ 30244.Таблица 1.2.1Технические характеристики блоков из ячеистого
бетона согласно СТБ 1117-98 «Блоки из ячеистых
бетонов стеновые. Технические условия».Типы и размеры блоковТипРазмер для кладки, ммна раствоРенасухо и на клею3’высотатол¬щинадлинавысотатол¬щинадлинаIII145600400588155155595395598IIIIVVVI188400300250200588198395295245195598VII188200388198195398VIII188400500198395510IX188292400198287410XXI28840020058829839519559814
Продолжение таблицы 1.2.1ТипРазмер для кладки, ммна растворенасухо и на клею3'высотатол¬щинадлинавысотатол¬щинадлинаXII288200610XIIIXIV288250400288292298245395298302XVXVIXVIIXVIII288400300292200400298395295287195410XIX288395200XXXXI288400395500298395510XXIIXXIIIXXIVXXV200400300400300588588500500210395295395295598598510510XXVI300400500310395510XXVIIXXVIIIXXIXXXXXXXIXXXIIXXXIII249250300375400450500200599625XXXIV249100599625XXXV249150599625XXXVIXXXVII100576188588100571183598XXXVIII288100600310100610XXXIX288100610XL288100588XLIXLIIXLIII388488588100576XLIVXLV58810012087660015
Продолжение таблицы 1.2.1ТипРазмер для кладки, ммна растворенасухо и на клею3’высотатол¬щинадлинавысотатол¬щинадлинаXLVIXLVII4885881001176XLVI1IXLXI500100120600LLI500100120500LIILIII5001001201200Примечание:1.	Допускается по согласованию с потребителем изготавливать
блоки других размеров.2.	Блоки пазогребневой формы должны иметь ширину паза и гребня
не менее 0,05 от размера высоты блока. Ширина и глубина гребня
должна быть не более чем на 5 мм меньше соответствующего размера
паза.3.	Здесь и далее под устройством кладки на клею понимается кладка
на «тонкослойном» (клеевом) растворе. В англоязычной технической
литературе используют термин thin-layer (adhesive) mortar.Таблица 1.2.2Значения отклонений от линейных размеров и <
показателей внешнего вида блоковНаименованиепоказателяЗначения для кладки категории, мм123насухо и
на клеюна клеюна раствореОтклонения от линейных размеровОтклонения:по высоте±1,0±1,0+30по длине, толщине±1,5±2,0±3,0Отклонения от пря¬. . .•• /-• f f .моугольной формы2з4(разность длин диа¬гоналей)Отклонения от пря¬моугольное™ граней113и ребер, не более16
Продолжение таблицы 1.2.2НаименованиепоказателяЗначения для кладки категории, мм123насухо и
на клеюна клеюна раствореПовреждения углов и реберОтбитости углов (не
более двух) на одном
блоке глубиной, не
более5510Отбитости ребер на
одном блоке общей
длиной не более дву¬
кратной длины про¬
дольного ребра и
глубиной, не более5510Таблица 1.2.3
Соотношение классов бетона по прочности на
сжатие, марок по средней плотности бетона и
средней плотности бетонаКласс по прочностиМарка по среднейСредняя плот¬на сжатие, (В)плотности, (Z))ность, кг/м3350325-3751,0400376-425450426-475350325-375400376-425450426-4751 С500476-5251550526-575600"576-625650°626-675700°676-725400376-425450426-475500476-5252,0550526-575600”576-625650"626-615700"676-72517
Продолжение таблицы 1.2.3Класс по прочностиМарка по среднейСредняя плот¬на сжатие, (В)плотности, (D)ность, кг/м3450426-475500476-525550526-575600 й576-6252,5650°626-675700й676-725750°726-775800°776-825900°826-900500476-525550526-575600576-625650626-6753,5Оо676-725750°726-775800°776-825900°826-9001000°901-1000600576-625650626-675700676-7255,0750726-775800п776-825900°826-9001000°901-1000700676-725750726-7757,5800776-825900°826-9001000°901-10001 г\1000901-10001UОо_1001-11001000901-100012,51100°1001-1100Примечание:11 Показатели по средней плотности относятся к блокам из бетона
неавтоклавного твердения.18
Обозначение и маркировка ячеистобетонных блоков по
СТБ 1117-98Условное обозначение блоков должно состоять из размеров
блоков по высоте, толщине, длине в миллиметрах, класса бетона
по прочности на сжатие, марки по средней плотности, марки
по морозостойкости, категории и обозначения стандарта.
Пример условного обозначения блока ячеистого стено¬
вого высотой 145 мм, толщиной 600 мм, длиной 588 мм, класса
по прочности на сжатие В2,5, марки по средней плотности D500,
марки по морозостойкости F35 и категории 2: 145x600x588-
-2,5-500-35-2 СТБ 1117-98.Маркировку наносят не менее чем на двух блоках с про¬
тивоположных сторон контейнера или пакета.
Маркировочная надпись должна содержать:-	размеры блоков по высоте, толщине, длине в миллиметрах:-	марку по средней плотности:-	класс прочности на сжатие;-	товарный знак или краткое наименование предприя¬
тия-изготовителя;-	дату изготовления.Таблица 1.2.4Технические характеристики блоков из ячеистого
бетона согласно СТБ ЕН 771-4 «Требования к стро¬
ительным блокам. Строительные блоки из авто¬
клавного ячеистого бетона»Максимальные размеры блоков
из ячеистого бетонаРазмеры, ммДлина1500Ширина500Высота1000Таблица 1.2.5Предельные отклонения от размеров стандартных
блоков для каменной кладки в миллиметрахРазмерыПредельные отклонения для блоков из ячеистого
бетона, укладываемых на:нормальный и легкий
растворклеиклеиАВДлина+3-5±3±3Ширина+3-5±2±119
Продолжение таблицы 1.2.5РазмерыПредельные отклонения для блоков из ячеистого
бетона, укладываемых на:нормальный и легкий
растворклейклейАВВысота+3+2+2Примечание:1.	Предельные отклонения следует указывать в зависимости от
используемого кладочного раствора согласно EN 998-2.2.	Допускается указание меньших отклонений от заданных размеров.Обозначение и маркировка ячеистобетонных блоков
СТБЕН 771-4В описании и обозначении блоков из ячеистого бетона
должны быть указаны следующие данные:-	номер и год издания стандарта:-	размеры и отклонения от размеров блоков, уложенных
с применением нормального или легкого раствора и клея;-	прочность при сжатии;-	плотность в сухом состоянии.В случаях, когда это требуется для указанных областей
применения, в описании и обозначении допускаются
следующие сведения:-	характеристики, относящиеся к материалам;-	характеристики, относящиеся к форме;-	долговечность;-	область применения;-	другие характеристики.В маркировке на строительном блоке, а также на упаковке
или в сертификате, прилагаемом к строительным блокам,
должны быть четко указаны следующие сведения:-	наименование, торговый знак или иной распознаватель¬
ный знак изготовителя строительных блоков;-	время изготовления (добровольно)-	сведения, необходимые для идентификации строитель¬
ных блоков и подтверждения их соответствия описанию и
обозначению.Технические характеристики блоков из ячеистого
бетона согласно DIN 4165 «Газосиликатные блоки и
плоские камни»Торцевые поверхности блоков должны соединяться встык20
и должны быть снабжены штрабами для раствора. Допустимо
также образование пазов и гребней.Ширина штрабы для раствора должна соответствовать1	/4: 1 /2 ширины блока, ее глубина не должна быть меньше
15 мм и больше 30 мм. При одностороннем исполнении вы¬
емки для раствора ее глубина не должна быть меньше 30 мм
и больше 35 мм.Ширина образуемых пазов и гребней должна быть мини¬
мум в 1/7 и максиму 2/5 ширины камня. Возможно образо¬
вание на одной торцевой стороне несколько пазов и гребней.
Ширина и глубина гребня со всех сторон должны быть на
1-2 мм меньше соответствующих размеров паза.Таблица 1.2.6
Размеры блоков из ячеистого бетона для кладки
на раствореДлина 1)
+ 3 ммШирина+ 3 ммВысота
+ 3 мм240115:)115300150175323175190365200240490240615300740З653)Примечание:11 Для блоков с штрабами для раствора и с образованием пазов и
гребней размер блока в направлении его длины должен быть увели¬
чен на 9 мм.2) По производственно-техническим причинам допустимы и 120 мм
и 125 мм.31 Допустимы и 375 мм.Таблица 1.2.7
Размеры блоков из ячеистого бетона для кладки
на клеюДлина (L)'1,
+ 1,5 ммШирина (В), +1,5 ммВысота (//),
+ 1,0 мм249115'>12429915018631217519933220024937424049930059936521
Продолжение таблицы 1.2.7Длина (L)'\Ширина (/?),Высота (Я),± 1,5 мм+1,5 мм+ 1,0 мм624375749Примечание:11 По производственно-техническим причинам допустимы и 120 мм
и 125 мм.Таблица 1.2.8Класс прочности, предел прочности при сжатии,
классы объемной плотности, объемная плотностьКласспроч¬ностиПредел прочности при сжатииКлассобъемнойплотно¬стиСредняя1*объемнаяплотность,кг/дм1среднее
значение
Н/мм2 мин.минимальное
отдельное зна¬
чение Н/мм222,52,00,40,31-0,400,50,41-0,5045,04,00,60,51-0,600,70,61-0,700,80,71-0,8067,56,00,70,61-0,700,80,61-0,70810,08,00,80,71-0,800,90,81-0,90It	0,91-1,00Примечание:11 Отдельные значения могут превышать или не достигать границ
классов не более чем на 0,05 кг/дм3.Обозначение и маркировка
ячеистобетонных блоков по DINЯчеистобетонные блоки должны обозначаться в следу¬
ющей последовательности:-	наименование;-	основной номер промышленного стандарта DIN;-	тип блока (ячеистобетонные блоки для клад ки на растворе -
G и ячеистобетонные блоки плоские для кладки на клею - GP),-	класс прочности;-	класс объемной плотности и размеры (длина х ширина х
х высота).Обозначение ячеистобетонного блока (G) класса по проч¬
ности 2, класса объемной плотности 0,5, длиной 490 мм,22
шириной 300 мм и высотой 240 мм: ячеистобетонный блок
DIN 4165-G2-0,5-490x300x240.Обозначение ячеистобетонного плоского блока (GP\ класса
по прочности 2, класса объемной плотности 0,5, длиной 499 мм,
шириной 300 мм и высотой 249 мм:ячеистобетонный плоский блок DIN 4165-GP2-0.5-
499x300x249N.На каждом десятом блоке должны указываться тип камня,
класс прочности, класс объемной плотности и обозначение
изготовителя. Это выполняется следующим образом:-	маркировка черной краской или тиснением с указанием
типа блока, а также класса прочности и класса объемной плот¬
ности:-	красочная маркировка типа блока, а также класса проч¬
ности и класса объемной плотности, причем класс объемной
плотности должен наноситься краской установленного цвета
для определенного класса по прочности:О класс прочности 2 - зеленый;О класс прочности 4 - синий;О класс прочности 6 - красный;23
О	класс прочности 8 - без красочной маркировки, мар¬
кировка осуществляется только нанесением классов проч¬
ности и объемной плотности краской черного цвета.Типы ячеистобетонных блоковВ зависимости от оборудования для разрезки ячеистобетон¬
ного массива на изделия заданных размеров, производство
ячеистого бетона разделяют на три способа производства:-	с переносом захватом сырца массива своими или чужими
бортами (продольными) формы;-	производство ячеистого бетона с кантованием на 90° сырца
массива в форме;-	с разрезкой сырца массива на поддоне формы.4 - «карман»	2	3	424
В зависимости от формы торцевой грани различают
блоки:-	прямоугольной формы;-	с системой «паз-гребень»;-	со «шпонкой»;-	с отверстиями для захвата («карманами»).1.2.1.1.	Типоразмеры блоков из ячеистого бетона
с переносом сырца массива бортами формыПроизводитель - фирма «Хебель» (Германия)
Размеры (стандартные) мелких блоков прямоуголь¬
ной формы для кладки на клею:Длина (L), мм	499; 624; (332)Высота (Н), мм	249Толщина или ширина (В), мм 50; 75; 100; 115/125;150 175; 200;
240/250: 300; 375Размеры (стандартные) мелких блоков с пазом и
гребнем:Длина (L). мм	499: 624; (332)Высота (Н), мм	249Толщина или ширина (В), мм 175; 200: 250; 300;375Размеры (стандартные) мелких блоков прямоуголь¬
ной формы для кладки на нормальном или легком (теп¬
лом) растворе:Длина (L), мм	499: 615Высота (Н), мм	240Толщина или ширина (В), мм 115; 175; 240; 300Размеры (стандартные) мелких блоков с пазом и
гребнем:Длина (L), мм	499Высота (Н), мм	240Толщина или ширина (В), мм 240; 375Размеры (стандартные) евроблоков:Длина (L), мм	599Высота (Н), мм	195Толщина или ширина (В), мм 50; 75; 100; 150; 200;240: 30025
Таблица 1.2.9
Технические характеристики мелких блоков
фирмы «Хебелъ»Вид и класс прочностиGP2GP4GP6Ед. изм.ОкрасказеленаяголубаякраснаяПредел прочности при
сжатии (средний)2,53,55,07,5Н/мм"Плотность (макси¬
мальное значение)0,40,50,60,7кг/дм’’Теплопроводность KR
согласно DIN 4108А
1-дополнение:-	плоские блоки фир¬
мы «Хебель» согласно
решению ВМВаи№ 26/90;-	плоские блоки W
«Хебель»0,150,120,170,160,200,180,230,21Вт/(м°К)Вт/(м°К)Расчетные значения
массы конструкции
стены:-	на растворе
(шов 10 мм)-	на клею
(шов 2-3 мм)54,565,576,5оо ккН/м3Таблица 1.2.10
Технические характеристики мелких блоков и
евроблоковВид и класс прочностиGP2GP4Ед.изм.ОкрасказеленаяголубаяСредний предел прочности
при сжатии2,55,0Н/мм^Плотность(максимальное
значение)0,50,6кг/дм3Теплопроводность KR согласно
DIN 4108 А1 - дополнение
Кладка:-	с обычным раствором-	с легким раствором0,220,160,240,19Вт/(м°К)Вт/(м-°К)Расчетные значения массы кон¬
струкции стены (шов - 10 мм):-	с обычным раствором-	с легким раствором7687кН/м3кН/м326
Производитель - ОАО «Забудова» (Беларусь)Таблица 1.2.11
Размеры мелких блоков прямоугольной формы
для кладки на клеюДлина
(L), ммВы¬сота(Я),ммШири¬
на (в),
ммОбъ¬ем,мМасса блока, кг **
плотностью350400450500625249500.00782,733,123,513.90625249750,01174,104,685,265,856252491000,01565,466,247,027,806252491250,01956.827,808,779,756252491500,02338,159,3210,4811,656252491750,02729,5210,8812,2413,606252492000,031110,8812,4413,9915,556252492500,038913,6115,5617,5019,456252493000,046716,3418,6821,0123,356252493500,054519,0721,8024,5227,256252493750,058420,4423,3626,2829,206252494000,062321,8024,9228,0331,156252494500,0724,5028,031,5035,06252495000,077827,2331,1235,1038,90Примечание:** Масса блоков указана для бетона по средней плотности в абсо¬
лютно сухом состоянии.Отпускная влажность блоков с завода не более 35%.
Допускается по согласованию с потребителем изготовление блоков
другой длины, но не более 625 мм.Пример обозначения блоков: 249x400x625-1,5-500-35-2,где:249 - высота, мм;400 - ширина, мм;625 - длина, мм;1,5	- класс бетона (В 1,5);500 - марка по средней плотности (D500);35 - марка морозостойкости (не менее 35 циклов):2	- категория кладки на клею.27
Таблица 1.2.12Размеры мелких блоков с пазогребневой
структурой для кладки на клеюДли¬на(L),ммВы¬сотатммШи¬рина(В),ммОбъ¬
ем, м3Вес блока, кг ** плотностью3504004505006007005992491000,01565,466,247,027,809,3610,925992491250,01956,827,808,779,7511,7013,655992491500,02338,159,3210,4811,6513,9816,315992491750,02729,5210,8812,2413,6016,3219,045992492000,031110,8812,4413,9915,5518,6621,775992492500,038913,6115,5617,5019,4523,3427,235992493000,046716,3418,6821,0123,3528,0232,695992493500,054519,0721,8024,5227,2532,7038,155992493750,058420,4423,3626,2829,2035,0440,885992494000,062321,8024,9228,0331,1537,3843,615992494500,0724,5028,031,5035,042,049,05992495000,077827,2331,1235,1038,9046,6854,46Примечание:** Вес блоков указан для бетона по средней плотности в абсолют¬
но сухом состоянии.Отпускная влажность блоков с завода не более 35%.
Допускается по согласованию с потребителем изготовление блоков
другой длины, но не более 599 мм.Блоки пазогребневой формы должны иметь ширину паза и гребня
не менее 0,05 от размера высоты блока. Ширина и глубина гребня
должна быть не более чем на 5 мм меньше соответствующего размера
паза.Пример обозначения блоков: 249x400x599-3,5-700-50-2,где:249	- высота, мм;400 - ширина, мм;599 - длина, мм;3,5	- класс бетона (В3,5);700 - марка по средней плотности (D700);50 - марка морозостойкости (не менее 50 циклов):2	- категория кладки на клею.28
Таблица 1.2.13Показатели ячеистого бетона по теплопроводности и паропроницаемости
согласно СНБ 2.04.01-97 «Строительная теплотехника»ы>«оКлассбетонаХарактеристики материала
в сухом состоянииРасч. мас¬
совое от¬
ношение
влаги в
материале
(при усло¬
виях экс¬
плуата¬
ции) И\ %Расчетные коэффициенты (при ус¬
ловиях эксплуатации)плот¬ностьЪкг/мудельная
теплоем¬
кость С,
кДж/(кг-°С)коэф.тепло¬провод¬ностиВт/(м°С)теплопро¬водностьл,Вт/(м-°С)теплоус-
воение
(при пе¬
риоде
24 ч)5,
Вт/(м2°С)паропрони-
цаемость м,
мг/(м.ч.Па)АБАБАБА | БВ 1,03500,840,09450,110,121,821,840,24В1,0-1,54000,840,10450,120,131,962,020,23В 1,5¬
2,04500,840,11450,140,152,172,250,21В 1,5¬
2,55000,840,12450,150,162,382,480,20В2,5-3,56000,840,14450,180,192,812,950,17В3,5-5,07000,840,18450,230,243,513,670,16
Производитель - фирма «Аэрок» (Эстония)Изделия AEROC с классом плотности 400 кг/м3 выпуска¬
ются с маркировкой AEROC EcoTerm, а изделия с классом
плотности 500 кг/м3 с маркировкой AEROC Classic.Таблица 1.2.14
Размеры и технические характеристики блоков
из ячеистого бетонаКлассплот¬ностиКласспроч¬ностиНоминальные параметрыДействительные пара¬
метрыширина
(В), ммвысота
(//), ммдлина
(/.), ммширина(В), ммвысота
(//), ммдлина(/-)'400В2,5375200600374+1,5198 + 1599 + 3400В2,5300200600299+ 1,5198 + 1599 + 3500В3,5300200600299+ 1,5198+1599 + 3500В3,5250200600249+ 1,5198 + 1599 + 3500В3,5200200600199+1,5198 + 1599 + 3500В3,5150200600149 lil,5198+ 1599 + 3500В3,510060060099+1,5596 + 2596 + 3Для всех изделий AEROC класс плотности означает, что
объемная масса изделий в сухом состоянии не превышает
соответственно 400 кг/м3 или 500 кг/м3, т. е. средняя объем¬
ная масса для этих изделий составляет соответственно 380 кг/м3
и 480 кг/м3. При этом изделия обладают высокой морозостой¬
костью - 50 циклов для класса плотности 400 и 75 циклов -
для класса плотности.Расчетный коэффициент теплопроводности X (Вт/м К) при
эксплуатационной весовой влажности 4...6% для изделий
AEROC EcoTerm равен 0,1, а для изделий AEROC Classic -0,11.Производитель - фирма «Дюрокс» (Германия)Ячеистый бетон «Дюрокс» производится в виде блоков
размерами 500x240 мм, толщиной от 70 до 280 мм включи¬
тельно.Физико-механические характеристики бетона плот¬
ностью 600 кг/м3:-	прочность на изгиб 18 кг/см2-	модуль упругости 18 260 кг/см2Для кладки на растворе или стен на клею:30
-	численное значение прочностипри сжатии согласно EN 3853	30 кг/см2-	численное значение прочностипри сжатии на изгиб	3 кг/см2-	модуль упругости	15 ООО кг/см2Коэффициент линейного расширения ячеистого бетона
фирмы «Дюрокс» составляет 8,5x10® см/°С, усадка бетона не
превышает 0,3 мм/м, а влажность изделий при поставке пот¬
ребителю - 20% по объему.1.2.1.2.	Типоразмеры блоков при производстве
ячеистого бетона с кантованием сырца
массива на 90°Производитель - фирма «Итонг» (Германия)Таблица 1.2.15Размеры и основные технологические
характеристики блоков из ячеистого бетонаПока¬зателиЕд.изм.PPVV2PPW4PPW6Среднеезначе¬ниепрочно¬стиН/мм2>2,5>5,0>7.5Класс
по плот¬
ности-0,350.400,450,500,550,600,650,700.750.80Расчет¬
ный ко¬
эффи¬
циент
тепло¬
провод¬
ности iif,Вт мК0,09/0,100,10/0,110,120,13/0,140,14/0,160,160,180,180,210.21Основ¬
ной ко¬
эффи¬
циент
допус¬
тимого
напря¬
жения
присжатииМН/м20,601.101,5031
Продолжение таблицы 1.2.15Пока¬зателиЕд.изм.PPW2PPW4PPW6Расчет¬ныезначе¬ниямассыконст¬рукциистеныкН/м34,55,05,56,06,57,07,58,08,59,0Вели¬
чина
диффу¬
зионно¬
го со¬
против¬
ления-5/10Длинамм399/499/599/624Высотамм199/249Ширина(толщи¬на)мм115/125/150/175/200/240/250/300/365Таблица 1.2.16Размеры и основные характеристики
выравнивающих блоков из ячеистого бетонаПоказателиЕд. изм.PPW4/0,6Среднее значение прочностиН/мм2>5,0Класс по плотности0,60Расчетный коэффициент тепло¬
проводностиHi v ■ К0,16Основной коэффициент допус¬
тимого напряжения при сжатииМН/м21,10Расчетные значения массы кон¬
струкции стеныкН/м37,0Величина диффузионного со¬
противления-5/10Длинамм500/600/625Высотамм50/75/100/125/150/175Ширина (толщина)мм175/240/300/365/40032
Производитель - фирма «Маза-Хенке» (Германия!Размеры (стандартные) блоков из ячеистого бетона:Длина (L), мм	625, 600, 500 + 1,5Высота (Н), мм	200, 250, 300 + 1,0Ширина, толщина (В), мм 75+365 ± 1,0 с шагом 5,0 ммПаз-гребень нарезается, начиная с ширины блока 115 мм.
Двойной паз-гребень нарезается, начиная с ширины блока
240 мм. «Карманы» фрезеруются, начиная с ширины блока
175 мм.Таблица 1.2.17
Классификация и основные технические
характеристики ячеистого бетонаКласс по
прочностиКласс по
плотности,
кг/дм3ЦветнаямаркаРасчетнаямасса,кН/мКоэф.тепло¬
проводности,
Вт/м °КPPW20,35зеленый4,50,10PPW20,40зеленый5,00,11PPW20,50зеленый6,00,14PPW40,50/0,55голубой6,00,14PPW40,60голубой7,00,16PPW40,70голубой8,00,21PPW60,70красный8,00,21Производители - ОАО «Сморгоныгиликатобетон» (Бела¬
русь). Могилевский КСИ (Беларусь)Размеры (стандартные) блоков из ячеистого бетона:Длина (L), мм	625 (599)Высота (Л), мм	100-500Ширина (В), мм	249Производитель - фирма «Верхан» (Германия)
Размеры (стандартные) блоков из ячеистого бетона:Длина (L), мм	до 625Высота (Н), мм	200-400Ширина (В), мм	50-400Производитель - Гродненский КСМ (Беларусь)
Размеры (стандартные) блоков из ячеистого бетона:Длина (L), мм	59933
Высота (Н), мм	199 (299) ч J , ► - «л •• .Ширина (В), мм	100; 120; 150; 200; 250; 300 ,1.2.1.3. Типоразмеры блоков при производстве
ячеистого бетона с разрезкой сырца массива на
поддоне формыПроизводитель - линия типа «Силбетблок» (Беларусь.
Россия. Украина)	,	s	{Размеры (стандартные) блоков из ячеистого бетона:Вариант 1Высота (Н), мм	288Толщина (В), мм .	200, 100, 150, 250, 300Длина (L), мм (	610(588)Вариант 2 -	. . .Высота (Н), мм	> 288 '	•<Толщина (В), мм j.j,4	395, 380 ’Длина (L), мм	500Производитель - Могилевский КСИ (Беларусь)
Размеры (стандартные) блоков из ячеистого бетона:Высота (Я), мм	100, 120, 145, 190, 200, 250Толщина (В), мм	250, 288, 300, 313, 385, 400, 415,500, 576Длина (L), мм 	588Примечание:Необходимо уточнение номенклатуры изделий у производителя,
так как при высоте блока в 100 мм и длине в 588 мм выпускаются
не все, а только избранные толщины (250, 313, 415, 576 мм).1.2.2.	Крупноразмерные блоки из
ячеистого бетона	л г1.2.2.1.	Типоразмеры блоков из ячеистого бетона
с переносом сырца массива бортами формы
Производитель - фирма «Хебель» (Германия)
Размеры (стандартные) крупных элементов «JUMBO»:Длина (L), мм	999	д	,Высота (Н), мм	498; 623Толщина и ширина (В), мм 115; 175; 200; 240; 300; 375Примечание:	%Другие размеры по заказу потребителя.	,34
Таблица 1.2.18Технические характеристики изделий «JUMBO»Вид и класс прочностиGP2GP4GP6Окрасказеленаяголу¬баякрас¬наяЕд. изм.Предел прочности при сжатии
(средний)2,53,55,07,5Н/мм2Плотность(максимальное
значение)0.40,50,60,7кг/дм3Теплопроводность XR согласно
DIN 4108 А1 - дополнение:- «JUMBO», плоские эле¬
менты фирмы «Хебель»
согласно заключению
ВМВаи № 26/90;0,150,170,200,23Вт/(м°К)- плоские элементы
«JUMBO» согласно до¬
пуску 17.1-4190,120,160,180,21Вт/(м°К)Расчетные значения массы
конструкции стены (шов 1 мм)5678кН/м335
Производитель - ОАО «Забудова» (Беларусь!Таблица 1.2.19
Размеры крупноразмерных блоков
из ячеистого бетонаМаркаизделияДлина
(L), ммВысота
(Н), ммШирина (В),
ммОбъем,м3Масса,кгСБ 100.25-Я10005992500,1575СБ 100.30-Я10005993000,1890СБ 100.38-Я10005993750,225113СБ 125.25-Я12505992500,18894СБ 125.30-Я12505993000,225113СБ 125.38-Я12505993750,28194СБ 150.25-Я15005992500,225113СБ 150.30-Я15005993000,27135СБ 150.38-Я15005993750,338169СБ 175.25-Я17505992500,263131СБ 175.30-Я17505993000,315158СБ 175.38-Я17505993750,394197СБ 200.25-Я20005992500,3150СБ 200.30-Я20005993000,36180СБ 200.38-Я20005993750,45225Примечание:*	Блоки изготавливаются из ячеистого бетона марки по средней
плотности D350; D400; D450; D500 и класса по прочности на сжатие
В1,0; В1,5.** Масса блоков указана в абсолютно сухом состоянии. Отпуск¬
ная влажность с завода не более 35%.Пример обозначения крупноразмерного стенового блока
СБ 100.25-Я, где:СБ - стеновой блок;	"100 - номинальная длина блока;25 - ширина блока в см;Я - ячеистый бетон.	: '36
1.2.2.2.	Типоразмеры блоков при производстве
ячеистого бетона с кантованием сырца
массива на 90°Производитель - фирма «Итонг» (Германия)Таблица 1.2.20Размеры и технические характеристики
модульных блоков из ячеистого бетонаПоказателиЕд. изм.ИзделияPPW2PPW4PPW6Среднее значе¬
ние прочностиН/мм2>2,5>5,0>7,5Класспо плотности-0,400,450,500,550,600,650,70Расчетный ко¬
эффициент
теплопровод¬
ности XfiВт/(м°К)0,100,120,130,140,160,180,18Основной ко¬
эффициент
допустимого
напряжения
при сжатииМН/м20,601,001,40Расчетные зна¬
чения массы
конструкции
стеныкН/м35,05,56,06,57,07,58,0Величина диф¬
фузионного
сопротивления-5/10Длинамм499/599Высотамм499/599Ширина(толщина)мм175/240/250/300/365/400Производитель - фирма «Маза-Хенке» (Германия)
Размеры (стандартные) крупноразмерных блоков
из ячеистого бетона:Длина (L), мм	600, 500 (+ 1,5)Высота (И), мм	600, 500 (± 1,0)Толщина или ширина (В), мм 115, 175, 200, 240,300, 365 (±1,0)Примечание:Паз-гребень нарезается аналогично мелким блокам. «Карманы»
не фрезеруются.37
Производители - фирма «Верхан» (Германия). Гроднен¬ский КСМ (Беларусь)Размеры (стандартные) крупноразмерных блоков
из ячеистого бетона:1.2.3.	Блоки лотковые и перемычки из
ячеистого бетонаБлоки лотковые и перемычки из ячеистого бетона отвечают
требованиям СТБ 1332-2002 «Блоки лотковые и перемычки из
ячеистого бетона. Технические условия», ЕС 845-2 «Определе¬
ния для добавочных строительных элементов каменной кладки.
Перемычки» и DIN 4166 «Газосиликатные строительные плиты
и газобетонные плоские строительные плиты».Блоки лотковые и перемычки из ячеистого бетона предна¬
значаются для перекрытий проемов в наружных и внутрен¬
них стенах из мелких ячеистобетонных блоков жилых и обще¬
ственных зданий. Блоки используются в качестве элементов
несъемной опалубки при устройстве монолитных перемычек.Блоки и перемычки применяются в
несущих и самонесущих стенах здания вы-
[ этажей включительно, но неКласс бетона по прочности на сжатие согласно СТБ 1332¬
2002 должен быть не ниже: В3,5 - для перемычек и В 1,0 -
для блоков. Марка бетона по морозостойкости должна быть
не мене F35 - для перемычек и не менее F25 - для блоков.По пожарной опасности блоки и перемычки должны со¬
ответствовать классу КО (не пожароопасные) по ГОСТ 30403.Длина (L), мм
Высота (Н), мм
Толщина (В), мм625-1250625100-400Блоки и перемычки
предназначены для эксплу¬
атации в помещениях с
расчетной относительной
влажностью воздуха не
выше 75% в условиях не¬
агрессивной газовой среды.более 15 м, в несущих - без
ограничения этажности.38
Для изготовления ар¬
матурных изделий приме¬
няют сталь и прокат, пре¬
дусмотренные рабочими
чертежами (согласно дей¬
ствующим строительным
нормам). Арматурные из¬
делия, а также образовавшиеся
после распила открытые торцы по¬
перечных стержней должны иметь
антикоррозионное покрытие.Размеры перемычек согласно СТБ 1332-2002 «Блоки
лотковые и перемычки из ячеистого бетона. Технические
условия»Размеры и форма арматурных изделий, их расположение
в перемычках, способы фиксации должны соответствовать
требованиям СТБ 1332-2002 и рабочих чертежей, утвержден¬
ных в установленном порядке.Таблица 1.2.21Значения действительных отклонений геометри¬
ческих параметров блоков и перемычек, поврежде¬
ний углов и ребер согласно СТБ 1332-2002 «Блоки
лотковые и перемычки из ячеистого бетона.
Технические условия»Вид отклоне¬
ния геомет¬ГеометрическийПредельное
отклонение, ммрического па¬параметр, ммдля кладкираметрана клеюна раствореОтклонение от
линейногоДлина блока и перемычки:
до 1000 включ.+3,0+4,0размерасв. 1000 до 1600 включ.+4,0+5,0св. 1600 до 2500 включ.+5,0+6,0Высота блока и перемычки:
до 120 включ.+2,0+3,0св. 120 до 250 включ.+3,0+4,0св. 250 до 500 включ.+4,0+5,0Отклонение отлинейногоразмераРадиус закругления
(для арочных):
до 500 включ.+3,0+4,0св. 500 до 1000 включ.+4,0+5,0св. 1000+5,0+6,0Глубина, ширина паза (для+2,0+2,0блоков)39
Продолжение таблицы 1.2.21Вид отклоне¬
ния геомет¬
рического па¬
раметраГеометрический
параметр, ммПредельное
отклонение, ммдля кладкина клею на раствореОтклонение от
прямолиней¬
ностиПрямолинейность реально¬
го профиля поверхности
блока и перемычки в лю¬
бом сечении2Отклонение от
перпендику¬
лярностиПерпендикулярность смеж¬
ных поверхностей блока и
перемычки2Повреждение
углов и реберГлубина повреждения угла
(на одном блоке и пере¬
мычке не более двух по¬
вреждений)Глубина повреждения ре¬
бер (на одном блоке и пе¬
ремычке)Суммарная длина околов
бетона на 1 м ребра5550Таблица 1.2.22
Соотношение классов бетона по прочности на сжа¬
тие, марок по средней плотности бетона и средней
плотности бетона блоков и перемычек согласно
СТБ 1332-2002 «Блоки лотковые и перемычки из
ячеистого бетона. Технические условия»Класс по прочно¬
сти на сжатие, ВМарка по средней
плотности,DСредняя плотность,
кг/м31400350-4491,5500450-5492,5600550-6493,5700650-7495800750-8497,5900850-949Размеры перемычек согласно БС 845-2 «Определения
для добавочных строительных элементов каменной
кладки. Перемычки»Необходимо указывать длину, ширину и высоту перемы¬
чек. В случае непрямоугольных форм или поперечных сече-40
ний необходимо прилагать рабочие чертежи с проставлен¬
ными размерами.Таблица 1.2.23
Отклонения от линейных размеров перемычек
согласно ЕС 845-2 «Определения для добавочных
строительных элементов каменной кладки.
Перемычки»РазмерОтклонение, ммДлина+ 15Ширина и высота+5Прямолинейность или строительный
подъем (горизонтальный и вертикаль¬
ный изгиб)0,5% длины, но макси¬
мально 10 мм от преду¬
смотренного профиляИзгиб детали заводского изготовления
частично сборной перемычки, допол¬
ненной в процессе строительства0,7% длины от преду¬
смотренного профиляТаблица 1.2.24Размеры укладываемых на строительных раство¬
рах газобетонных строительных плит согласно
DIN 4166 «Газосиликатные строительные плиты
и газобетонные плоские строительные плиты»Длина !), мм, +3 ммТолщина, мм,+3 ммВысота, мм, +3 мм25304 1
Продолжение таблицы 1.2.24Длина мм, +3 ммТолщина, мм, +3 ммВысота, мм, +3 мм50365754901006151252)240740150990175Примечание:11 Для плит и выемок для строительного раствора, а также для плит
с пазами и гребнями длина плиты должна быть увеличена на 9 мм.2) По производственно-техническим причинам допустимы раз¬
меры 115 мм и 120 мм.Таблица 1.2.25Размеры укладываемых на тонкий слой
строительного раствора газобетонных плоских
строительных плит согласно DIN 4166
«Газосиликатные строительные плиты и
газобетонные плоские строительные плиты»Длина !), мм, +1,5 ммТолщина, мм, +1,5 ммВысота,мм,+1 мм25303745049975249624100499749125°624999150175200Примечание:11 По производственно-техническим причинам допустимы раз¬
меры 115 мм и 120 мм.Таблица 1.2.26
Классы объемной плотности, средняя объемная
плотность согласно DIN 4166 «Газосиликатные
строительные плиты и газобетонные плоские
строительные плиты»Классы объемной
плотностиСредняя1’ объемная плотность, кг/дм30,40,31-0,4042
Продолжение таблицы 1.2.26Классы объемной
плотностиСредняя1* объемная плотность, кг/дм30,50,41-0,500,60,51-0,600,70,61-0,700,80,71-0,800,90,81-0,901,00,91-1,00Примечание:11 Отдельные значения могут превышать или не достигать гра¬
ниц классов не более чем на 0,05 кг/дм3.1.2.3.1. Армированные брусковые перемычки1.2.3.1.1.	Типоразмеры армированных брусковых
перемычек из ячеистого бетона с переносом сырца
массива бортами формыПроизводитель - фирма «Хебель» (Германия)Перемычки являются конструктивным дополнением к
блокам. Перемычки изготавливаются из бетона плотностью
700 кг/м3 класс по прочности В3.5. Укладывают перемычки
на нормальный строительный раствор (песок и цемент в со¬
отношении 3:1).Производитель - ОАО «Забудова» (Беларусь)В качестве примера (табл. 1.2.27) приведена номенкла¬
тура брусковых перемычек с указанием класса бетона по проч¬
ности на сжатие, марки по средней плотности и расчетной на¬
грузки на перемычку (без учета собственного веса), с учетом43
Таблица 1.2.27Марка изделияДли¬на(L),ммШи¬рина(В),ммВы¬сота,тол¬щи¬натммКласс
бетона
по
проч¬
ности
на сжа¬
тие, ВМарка
по сред¬
ней
плот¬
ности,
DПолез¬
ная на¬
грузка,
кН/м.п.Массапере¬мычки(и> == 35%),
кгПБ 110.10-3,5Я100**29,2ПБ 110.12,5-3,5Я125**38,10ПБ 110.15-3,5Я150**42,1ПБ 110.17,5-3,5Я1090175**50,40ПБ 110.20-18-3,5Я12001856,4Г1Б 110.25-18-3,5Я12501869,3ПБ И0.30-18-3,5Я13001882,2ПБ 110.38-18-3.5Я137518101,5ПБ 110.40-18-3,5Я14002493,570018107,9ПБ 130.10-3,5Я100**34,4ПБ 130.12,5-3,5Я125**43,80ПБ 130.15-3,5Я150**49,6ПБ 130.17,5-3,5Я1290175**58,90ПБ 130.20-18-3,5Я12001866,6ПБ 130.25-18-3,5Я12501881,8ПБ 130.30-18-3,5Я13001897,0ПБ 130.38-18-3,5Я137518119,9ПБ 130.40-18-3,5Я140018127,5ПБ 150.10-3,5Я100**39,5ПБ 150.12,5-3,5Я125**50,5ПБ 150.15-3,5Я150**57,1ПБ 150.17,5-3,5Я1490175**68,4ПБ 150.20-18-3,5Я12001876,7ПБ 150.25-18-3,5Я12501894,3ПБ 150.30-18-3,5Я130018111,9ПБ 150.38-18-3,5Я137518138,2ПБ 150.40-18-3,5Я14002493,570018147,0ПБ 175.10-3,5Я100**46,3ПБ 175.12,5-3,5Я125**58,0ПБ 175.15-3,5Я150**66,8ПБ 175.17,5-3,5Я1740175**78,8ПБ 175.20-14-3,5Я12001489,7ПБ 175.25-15-3,5Я125015110,2ПБ 175.30-18-3,5Я130018130,7ПБ 175.38-18-3,5Я137518161,5ПБ 175.40-18-3.5Я140018171,844
Продолжение таблицы 1.2.27Марка изделияДли¬на(L),ммШи¬рина(в).ммВы¬сота,тол¬щи¬на(Я),ммКласс
бетона
по
проч¬
ности
на сжа¬
тие, ВМарка
по сред¬
ней
плот¬
ности,
DПолез¬
ная на¬
грузка,
кН/м.п.Массапере¬мычки(и- == 35%),
кгПБ 200.10-3,5Я100**52,7ПБ 200.12.5-3,5Я125**66,6ПБ 200.15-3.5Я150**76,2ПБ 200.17,5-3,5Я1990175**90,2ПБ 200.20-13-3.5Я120013102,3ПБ 200.25-14-3,5Я 125014125,8ПБ 200.30-16-3.5Я 130016149,3ПБ 200.38-16-3,5Я137516184.5ПБ 200.40-16-3,5Я 14002493,570016196,2ПБ 225.10-3.5Я100♦ ♦59,3ПБ 225.12,5-3,5Я12574,2ПБ 225.15-3.5Я150**85,7ПБ 225.17,5-3.5Я2240175**98,6ПБ 225.20-12-3,5Я120012115,2ПБ 225.25-13-3,5Я125013141,6ПБ 225.30- 15-3.5Я130015168,0ПБ 225.38- 15-3.5Я137515207,6ПБ 225.40-15-3.5Я140015220,8Примечание:* Брусковые перемычки изготавливаются из ячеистого бетона мар¬
ки по средней плотности D 700 и класса по прочности на сжатие В 3,5.** Перемычки предназначены только для применения в ненесу-
щих стенах и перегородках.*** Масса брусковых перемычек указана с учетом веса арматур¬
ных изделий и отпускной влажности с завода 35%.коэффициента надежности yf = 1,2 кПа, согласно рабочим черте¬
жам, разработанным НИЭП «Институт БелНИИС» БЛ.038.1-3.02.Усадка при высыхании бетона до постоянной массы не дол¬
жна превышать 0,5 мм/м.Коэффициент теплопроводности не должен превышать -
0,18 Вт/м •°С.Марка бетонная по морозостойкости - не менее F 50.Пример обозначения перемычки ПБ 110.30-18-3.5Я1, где:
ПБ - перемычка брусковая:45
110 - длина перемычки в см;30 - ширина перемычки в см;18 - расчетная нагрузка на перемычку (без учета собствен¬
ного веса), с учетом коэффициента надежности у = 1,2 в кПа;3,5	- класс бетона по прочности на сжатие (В3,5);Я - ячеистый бетон;1	- вариант армирования.Производитель - фирма «Аэрок» (Эстония)Размеры (стандартные) перемычек AEROC высотой
200 мм:Примечание:Не выпускаются перемычки шириной 150 мм и длиной 2400 и
3000 мм.Рекомендуется применять перемычки высотой 400 мм.
Если несущая способность 200-миллиметровых перемычек
равна 20 кН/м, то у 400-миллиметровых она составляет
30 кН/м. Несущая способность 400-миллиметровых перемычек
длиной 3600 мм и более составляет 20 кН/м. Для 400-милли¬
метровых перемычек характерны также меньшие прогибы.
По спецзаказу имеется возможность производить перемычки
более 4000 мм.Размеры (стандартные) перемычек AEROC высотой
400 мм:Примечание:Не выпускаются перемычки шириной 150 мм и длиной 2000,
3600 и 4000 мм.Перемычки должны опираться на кладку не менее чем на250	мм (рекомендуется 300 мм). Кладка опорной подушки вы¬
полняется только целыми блоками. Швы между блоками пол¬
ностью заполняются клеевым раствором с тем, чтобы не допу¬
стить образование пустот. Шов между подушкой и перемычкой
также полностью заполняются клеевым раствором.Длина (L), мм
Высота (Н), мм
Ширина (В), мм1200, 2000, 2400, 3000
200150; 200; 250; 300; 375Д лина (L), мм
Высота (Н), мм
Ширина (В), мм1600, 2000,2400, 3000, 3600,4000
400150; 200; 250; 300; 37546
1.2.3.1.2.	Типоразмеры армированных брусковых
перемычек из ячеистого бетона с кантованием
сырца массива на 90°Производитель - фирма «Итонг» (Германия!Таблица 1.2.28
Размеры и технические характеристики несущих
брусковых перемычек из ячеистого бетонаПоказателиЕд. изм.Р4.4Класс по плотностиН/мм'>5,0Класс объемной массы-0.600,70Расчетный коэффициент
теплопроводности А*Вт/(м°К)0,160,21Допустимая нагрузка (без
собственного веса пере¬
мычки)кН/м3В зависимости от длины и
ширины опирания до 18Величина диффузионного
сопротивления-5/10Длинамм1300/1500/1750/2000/2250Высотамм249Ширина (толщина)мм175/200/240/300/365Таблица 1.2.29
Размеры и технические характеристики не несущих
брусковых перемычек из ячеистого бетонаПоказателиЕд. изм.Р4.4Класс по плотности-0,600,70Расчетный коэффициент
теплопроводности А*(Вт/м °К)0,160,21Допустимая нагрузкакН/м3В зависимости от длины и ши¬
рины опирания до 2,0Величина диффузи¬
онного сопротивления-5/10Длинамм1300/1500/1750/2000/2250Высотамм249Ширина (толщина)мм175/200/240/300/365Таблица 1.2.30
Размеры и технические характеристики плоских
брусковых перемычек из ячеистого бетонаПоказателиЕд. изм.Р4.4Р4.4Класс по плотностиН/мм:>5,0>5,5Класс объемной массы0,600,7047
Продолжение таблицы 1.2.30ПоказателиЕд. изм.Р4.4Р4.4Расчетный коэффициент
теплопроводности XrВт/(м-°К)0,160,18Допустимая нагрузкакН/м3В зависимости от длины, ши¬
рины опирания и перевязкиВеличина диффузион¬
ного сопротивления5/10Длинамм1300 до 3000Высотамм124Ширина (толщина)мм115/150/175/240/300/365Производитель - фирма «Маза-Хенке» (Германия!Таблица 1.2.31
Номенклатура и данные по несущей способности
перемычекРазмеры, ммДопус¬тимаянагрузка,кН/мМаксималь¬
ный световой
проем, ммОпора ка¬
ждой сто¬
роны, ммдли¬на,/вы¬сота,(II)ши¬рина,/;>130025017518900200150025017518110020017502501751313502002000250175141500250130025020018900200150025020018110020017502502001313502002000250200141500250130025024018900200150025024018110020017502502401413502002000250240151500250225025024013175025013002503001890020015002503001811002001750250300181350200200025030016150025022502503001517502501300250365189002001500250365181100200175025036518135020048
Продолжение таблицы 1.2.31Размеры, ммДопус¬тимаянагрузка,кН/мМаксималь¬
ный световой
проем, ммОпора ка¬
ждой сто¬
роны, ммдли¬на,(/-)вы¬сота,(И)ши¬рина,(*)200025036516150025022502503651517502501.2.3.2.	Блоки лотковые (U-образные)
для перемычекБлоки лотковые для перемычек (U-образные) предназна¬
чены для изготовления монолитного пояса, оконных и двер¬
ных перемычек, а также для устройства монолитных железо¬
бетонных поясов стен зданий, увеличивающих жесткость
конструкций, при этом нет необходимости в применении опа¬
лубки, и при создании опорных подушек для панелей, риге¬
лей, балок и т. д. Размеры их соответствуют размерам блоков (евро¬
блоков) - 20, 24, 30 см, что обеспечивает быстрый монтаж.1.2.3.2.1.	Типоразмеры блоков лотковых для
перемычек из ячеистого бетона с переносом сырца
массива бортами формыПроизводитель - фирма «Хебель» (Германия)Таблица 1.2.32Систематизированные размеры
V-образных перемычекГабариты, ммВместимость поддонадлинавысоташиринашт.мм'499175 I 24940200,87549
•i %'■-Продолжение таблицы 1.2.32Габариты, ммВместимость поддонадлинавысоташиринашт.мм349924024930150,93849925024930150,9384993002491890,67549937524920100,938Ж 75 501 I 1 1150 150 , 50,.
1 Т (14) Т 'Г^ 100^ 150	^30^		200 ^37540 95 40 40 120 40 40 170 4075 ,_IP0.Гf(160)	15Q	4-250 (240)ЯВарианты исполнения U-обзразных перемычек (оболочек)Производитель - ОАО «Забудова» (Беларусь)В качестве примера (табл. 1.2.33) приведена номенклатура
лотковых перемычек с указанием объема изделий в м3 и массы., -	Таблица 1.2.33ТипблокаРазмер блока, ммРазмер паза, ммОбъ¬
ем, м3Мас¬са,кг*длина,Lвы¬со¬та,Нши¬рина,ВВ1В2ВЗВ4I62524920010040120400,01969,80II62524925014050160400,023111,55III62524930016070180500,028714,35IV625249375160145180500,040520,25V625249400160145180750,044422,20Примечание:* Блоки лотковые изготавливаются из ячеистого бетона по средней
плотности D 500 и класса по прочности на сжатие В 1,5.** Масса лотковых блоков указана в абсолютно сухом состоянии.
Отпускная влажность с завода не более 35%.50
где:Пример обозначения лоткового блока ГУ БЛ 62.5-1.5 500.IV - типоразмер:БЛ - блок лотковый:62.5	- длина блока в см;1.5	- класс бетона по прочности на сжатие (В 1,5);500 - марка по средней плотности D500.Размеры паза лоткового блокавз в4В2^	*-Наружная
сторона стеныВ1Пример армирования лоткового блока
Тяжелый бетон Арматурный каркасПроизводитель - фирма «Аэрон» (Эстония)Таблица 1.2.34Размеры лотков AEROCМарки¬ровкаКласс плотно¬
сти*, кг/м'Ширина (В),
ммВысота (//),
ммДлина (L),
ммU 375400375200500и 30050030020050051
Пр одолжение таблицы 1.2.34Марки¬ровкаКласс плотно¬
сти*, кг/м1Ширина (В),
ммВысота (Я),
ммДлина (L),
ммU 250500250200500U 200500200200500Примечание:	; , ; „у	! м»*) в белорусской терминологии - марка ячеистого бетона по сред¬ней плотности.AEROC U 375 AEROC U 380 AEROC U 250 AEROC U 200375 _	_ 300	250 		2001252005010Q150505SL.^ 150 _50♦I8смII■г ...II8I I©IЮ180а|! 130g'130и= 0,50 W/m!Kи= 0,67 W/m!KU =0,90 W/m!K100401.2.3.2.2. Типоразмеры блоков лотковых для
перемычек из ячеистого бетона с кантованием
сырца массива на 90°Производитель - фирма «Итонг» (Германия)Лотковые перемычки Сборные лотковые перемычкиоОin.50.505050175 + 365175 +36552
Таблица 1.2.35
Размеры и технические характеристики лотко¬
вых и сборных перемычек из ячеистого бетонаПоказателиЕд. изм.рКласс по плотности0,60Расчетный коэффициент
теплопроводностиВт/(м°К)0,16Величина диффузионного
сопротивления5/10Длинаммдо 6000Высотамм249Ширина (толщина)мм175/200/240/300/365Таблица 1.2.36
Размеры и технические характеристики U-образ¬
ных перемычек из ячеистого бетонаПоказателиЕд. изм.PPW2Класс по плотности0.400,50Расчетный коэффициент тепло¬
проводности А*Вт/(м°К)0,10/0,110,13/0,14Величина диффузионного со¬
противления5/10Длинамм500/600/625Высотамм199/249Ширина (толщина)мм175/200/240/300/365Производитель - фирма «Маза-Хенке» (Германия)Таблица 1.2.37
Номенклатура и классификация U-образных
блоков для перемычекНаиме¬нова¬ниеРазмеры, ммКласс по проч¬
ности/плот¬
ности, кг/дм3Количе¬
ство в па¬
кете, шт.Вес
паке¬
та, кгU-175600(500)х250х175GB 4/0,625293U-200600 (500) х 250 х 200GB 4/0,625325U-240600(500)х 250 х 240GB 4/0,620304U-300600 (500) х 250 х 300GB 4/0,616293U-366600(500)х 250 х 365GB 4/0,61225853
1.2.3.3.	Арочные перемычкиМонтируются на всех ненесущих стенах. Арочные пере¬
мычки используются как несущие конструкции.1.2.3.3.1.	Типоразмеры арочных перемычек из
ячеистого бетона с переносом сырца массива
бортами формыПроизводитель - фирма «Хебель» (Германия!Таблица 1.2.38Размер арочных перемычекДлина (L),
ммВысота
(Li), ммШирина(В), ммРадиус закр.
(/?), ммОбъем, м3Вес, кг2500,13670,610906003003000,16484,83750,204106,02500,16172,012909003004640,19486,43750,242108,02500,18678,2149012003006890,22493,83750,279117,354
Продолжение таблицы 1.2.38Длина (L),
ммВысота
(ii), ммШирина(В), ммРадиус закр.
(if), ммОбъем, м3Вес, кг2500,21894,3174013503008260,261113,13750,326141,42500,249110,3199015003009790,229132,33750,373165.42500,280120,32240180030013320,336144,43750,420180,5Примечание:Арочные перемычки используются как несущие конструкции.Вес арочных перемычек указан в абсолютно сухом состоянии с уче¬
том веса арматурных изделий.Отпускная влажность с завода не более 35%.Производитель - ОАО «Забудова» (Беларусь)В качестве примера (табл. 1.2.39) приведена номенклатура
арочных перемычек, согласно рабочим чертежам, разработан¬
ным НИЭП «Институт БелНИИС» Б. 1.038.1-2002.Таблица 1.2.39Марка изделияДли¬
на /,,
ммШи¬ринаВ,
ммВысо¬та,ммРадиус
закруг¬
ления
/?, ммLu м3Вес,кг*ПА 110.15-3,5Я15047,50ПА 110.20-18-3,5Я20063,30ПА 110.25-18-3,5Я25079,04ПА 110.30-18-3,5Я109030030060094,84ПА 110.38-18-3,5Я375118,56ПА 110.40-18-3,5Я400126,43ПА 110.45-18-3,5Я450600142,22ПА 130.15-3,5Я15058,00ПА 130.20-18-3.5Я20077,30ПА 130.25-18-3.5Я25096,60ПА 130.30-18-3,5Я1290300464900116.0055
Продолжение таблицы 1.2.39Марка изделияДли¬
на L,
ммШи¬
рина
В,
ммВысо¬та,ммРадиус
закруг¬
ления
R, ммL\, м3Вес,кг*ПА 130.38-18-3,5Я375144,89ПА 130.40-18-3,5Я400154,60ПА 130.45-18-3,5Я450173,88ПА 150.15-3,5Я150100,8ПА 150.20-18-3,5Я200134,5ПА 150.25-18-3,5Я14902506891200168,1ПА 150.30-18-3,5Я300201,7ПА 150.38-18-3,5Я375252,1ПА 150.40-18-3,5Я400268,9ПА 175.15-3,5Я15077,55ПА 175.20-15-3,5Я200103,42ПА 175.25-15-3,5Я17402508261350129,30ПА 175.30-18-3,5Я300155,10ПА 175.38-18-3,5Я375193,90ПА 175.40- 18-3,5Я400600206,83ПА 200.15-3,5Я15089,57ПА 200.20-14-3,5Я200119,40ПА 200.25-14-3,5Я19902509791500149,24ПА 200.30-16-3,5Я300176,08ПА 200.38-16-3,5Я375223,86ПА 200.40-16-3,5Я400238,81ПА 225.15-3,5Я15099,65ПА 225.20-13-3,5Я200132,93ПА 225.25-13-3,5Я224025013321800166,14ПА 225.30-15-3,5Я300199,40ПА 225.38-15-3,5Я375249,15ПА 225.40-15-3,5Я400265,80Примечание:*	Арочные перемычки изготавливаются из ячеистого бетона марки
по средней плотности D 700 и класса по прочности на сжатие В3,5.** Арочные перемычки используются как несущие конструкции.
Несущая способность соответствует брусковым перемычкам*** Масса арочных перемычек указана в абсолютно сухом состо¬
янии с учетом веса арматурных изделий. Отпускная влажность с за¬
вода не более 35%.56
Пример обозначения арочной перемычки: ПА 150.30-18-3,5Я. где:ПА - перемычка арочная;150 - номинальная длина перемычки в см;30 - номинальная ширина перемычки в см;18 - расчетная нагрузка на перемычку (без учета собствен¬
ного веса), кПа;3,5	- класс по прочности на сжатие (В3,5);Я - ячеистый бетон.1.2.4.	Лестничные ступениЛестничные ступени отвечают требованиям СТБ 1330-2002
«Ступени лестничные из автоклавного ячеистого бетона. Техни¬
ческие условия».Лестничные ступени предназначены для применения в
конструкциях внутренних лестниц жилых зданий (классы
функциональной пожарной опасности Ф1.3, Ф1.4), жилых
помещений домов отдыха, пансионатов, общежитий, гостиниц
и палат санаториев, расположенных не более чем в двух уров¬
нях класса функциональной пожарной опасности Ф1.2, а также
помещений административного, инженерно-технического и на¬
учного персонала организаций и учреждений класса функци¬
ональной пожарной опасности Ф4.3, Ф5.4, эксплуатируемых в
условиях неагрессивной газовой среды с относительной влаж¬
ностью воздуха помещений не более 75%.Ступени в зависимости от геометрической формы подраз-Поворотные ступени
изготавливают в двух
вариантах исполнения:
правом и левом.Марка бетона по мо¬
розостойкости должна
быть не менее F25.Ступени относятся к
классу пожарной опас¬
ности КО (непожароопас¬
ные) по ГОСТ 30403.Для изготовления сту¬
пеней следует применятьделяются на следующие виды:
Л С - основные;Л СП - поворотные.57
сталь и прокат, установленные в рабочих чертежах согласно
действующим строительным нормам. Арматурные изделия,
а также образовавшиеся после распила открытые торцы попе¬
речных стержней должны иметь антикоррозионное покрытие.Размеры лестничных ступеней согласно СТБ 1330-2002
«Ступени лестничные из автоклавного ячеистого бетона.
Технические условия»Форма и геометрические размеры ступеней должны соот¬
ветствовать указанным в рабочих чертежах и должны быть
кратны модулю М, равному 5 мм по высоте и ширине, и мо¬
дулю М, равному 50 мм по длине.Таблица 1.2.40Значения действительных отклонений
геометрических параметров, повреждений углов
и ребер ступеней согласно СТБ 1330-2002
«Ступени лестничные из автоклавного
ячеистого бетона. Технические условия»Вид откло¬
нений гео¬
метриче¬
ских пара¬
метровГеометрический параметрПредельное от¬
клонение для
кладки, ммна клеюна рас¬
твореОтклонение
от линейных
размеровДлина ступени:
до 1000 включ.
св. 1000 до 1600 включ.
св. 1000Высота и ширина ступени:
до 120 включ.
св. 120 до 250 включ.
св. 250 до 500 включ.±3,0±4,0±5,0±2,0±3,0±4,0+4,0±5,0±6,0+3,0+4,0+5,0Отклонений
от прямоли¬
нейностиПрямолинейность реального про¬
филя лицевой поверхности ступе¬
ни в любом сечении2Поврежде¬
ние углов и
реберГлубина повреждения угла (на
одной ступени не более двух по¬
вреждений)5Глубина повреждений ребер (на
одной ступени)5Длина околов бетона на 1 м реб¬
ра, не более5058
Класс бетона по прочности на сжатие должен быть не ниже
В3,5. Фактическая прочность бетона должна соответствовать
требуемой, назначаемой по ГОСТ 18105 в зависимости от норми¬
руемой прочности бетона, указанной в заказе, и показателей
фактической однородности прочности бетона.Фактическая средняя плотность бетона не должна пре¬
вышать требуемую, определяемую по ГОСТ 27005 в зависи¬
мости от марки бетона по средней плотности.Таблица 1.2.41Соотношение классов бетона по прочности на
сжатие, марок по средней плотности бетона и
средней плотности бетона ступеней согласно
СТБ 1330-2002 «Ступени лестничные из автоклав
ного ячеистого бетона. Технические условия»Класс по прочно¬
сти, ВМарка по средней
плотности,DСредняя плотность,
кг/м33,5700650-7495800750-8497.5900850-9491.2.4.1.	Типоразмеры лестничных ступеней из
ячеистого бетона с переносом сырца массива
бортами формыПроизводитель - фирма «Хебель» (Германия)Таблица 1.2.42Номенклатура и технические характеристики
лестничных ступенейДлина L,
ммВысота Н,
ммШирина В,ммОбъем,ч'Вес,кг*Полезная
нагрузка, кН/м211001503000,05040659
Продолжение таблицы 1.2.42Длина L,
ммВысота Я,
ммШирина В,ммОбъем,м3Вес,кг*Полезная
нагрузка, кН/м211001753350,06450611001753750,072566Примечание:* Ступени изготавливаются из бетона В3,5 (D700). Плотность
700 кг/м3, средний предел прочности при сжатии 5 N/мм2. Вес ступе¬
ней указан в абсолютно сухом состоянии. Отпускная влажность бе¬
тона с завода не более 35%.Производитель - ОАО «Забудова» (Беларусь)В качестве примера (табл. 1.2.43) приведена номенклатура
основных лестничных ступеней, согласно рабочим чертежам,
разработанным УП «Институт БелНИИС» Б. 1.055.1-2.01.Таблица 1.2.43Марка изделияДлина
L, ммВысота
Я, ммШиринаВ, ммОбъ¬
ем, м3Масса,кг*ЛС110.30.15-3,5-111001503000,05035ЛС110.30.18-3,5-111001753000,05841ЛС110.34.15-3.5-111001503350,05539ЛС110.34.18-3,5-111001753350,06445,5ЛС110.38.15-3,5-111001503750,05643,4ЛС110.38.18-3,5-111001753750,07250,4Примечание:* Ступени изготавливаются из ячеистого бетона марки по средней
плотности D700 и класса по прочности на сжатие В3,5.** Масса ступеней указана в абсолютно сухом состоянии. Отпуск¬
ная влажность с завода не более 35%.Пример обозначения лестничной ступени: ЛС110.30.18-3,5-1, где:JIC - лестничная ступень;110 - длина ступени в см.;30 - ширина ступени (300 мм);18 - высота ступени (175 мм);3,5	- класс прочности бетона на сжатие (В 3,5);1 - вариант армирования.В качестве примера (табл. 1.2.44) приведена номенклатура
поворотных лестничных ступеней, согласно рабочим черте¬
жам, разработанным УП «Институт БелНИИС» Б. 1.055.1-2.01.60
Таблица 1.2.44Марка изделияДлина
L, ммВысо¬
та Н,
ммШи¬
рина
В, ммОбъем, м3Масса,
кг *ЛСП1Л(П).18-3,5-115851505400,07(0,13)"46,60ЛС П2Л(П).15-3,5-111000,05 (0,09)"34,60ЛС П1Л(П).18-3,5-115850,08(0,15)"54,20ЛС П2Л(П). 15-3.5-111000,06(0,10)"40,10Пример обозначения лестничной ступени: ЛС П1Л(П). 18¬3,5-1, где:ЛСП - лестничная ступень, поворотная;1 - номер типоразмера ступени;Л - левая:П - правая;18 номинальная высота ступени в см;3,5	- класс прочности бетона на сжатие (В 3,5);1 - вариант армирования.61
ПОЗ. 1; 4 (зеркально)1	' 100 - ■1.2.4.2.	Типоразмеры лестничных ступеней из
ячеистого бетона с кантованием сырца массива
на 90°	:Производитель - фирма «Итонг» (Германия)Таблица 1.2.45ПоказателиЕд. изм.Р4.4Среднее значение прочностиН/мм2>5,0062
Продолжение таблицы 1.2.45ПоказателиЕд. изм.Р4.4Класс по плотности0,70Расчетный коэффициент теплопроводности А*Вт/м • К0,18Расчетное значение массы конструкции стеныкН/м38,4Величина диффузионного сопротивления5/10Длинамм3000Высотамм625Ширина (толщина)мм150/175/2001.2.5.	Плиты перекрытий и покрытий
ячеистобетонныеПлиты армированные несущие из ячеистого бетона отве¬
чают требованиям ГОСТ 19570-74 «Панели из автоклавных яче¬
истых бетонов для внутренних и несущих стен, перегородок
и перекрытий жилых и общественных зданий. Технические
требования», НМС ЕС 1520 «Армированные конструктивные
элементы заводского изготовления из легкого бетона с пори¬
стым заполнителем» и DIN 4223 «Армированные кровельные и
потолочные плиты из бетона автоклавного твердения. Указа¬
ния по определению размеров, изготовлению, применению
и испытанию».Однослойные панели из автоклавного ячеистого бетона
предназначены для внутренних несущих стен, перегородок,
междуэтажных и чердачных перекрытий жилых и обществен¬
ных зданий с относительной влажностью воздуха помещений
не более 75%.Марка ячеистого бетона по морозостойкости должна соот¬
ветствовать указанной в рабочих чертежах панелей и должна
быть не менее F25.Для армированных плит следует применять сварные кар¬
касы и сетки, изготовленные из стали видов и классов, указан¬
ных в рабочих чертежах. Арматура, стальные закладные
детали и соединительные накладки должны быть защищены
от коррозии в соответствии с требованиями, предусмотрен¬
ными проектом.Размеры плит покрытий и перекрытий согласно
ГОСТ 19570-74 «Панели из автоклавных ячеистых бетонов
для внутренних и несущих стен, перегородок и перекры-63
тий жилых и общественных зданий. Технические тре¬
бования»Размеры плит покрытия и перекрытия должны соответ¬
ствовать требованиям ГОСТ 19570-74 и рабочих чертежей,
утвержденных в установленном порядке.Таблица 1.2.46
Отклонения от проектных размеров плит покры¬
тий и перекрытий согласно ГОСТ 19570-74 «Панели
из автоклавных ячеистых бетонов для внутрен¬
них и несущих стен, перегородок и перекрытий
жилых и общественных зданий.Технические требования»Наименование отклоненийВеличины допускаемых
отклонений, мм для панелейнесущих стен и
перекрытийпере¬городок1. Отклонения от проектныхразмеров:а) по длине для панелей длиной:до 4,5 м+5±3св. 4,5 м±7±5б) по высоте (ширине) и толщинепанелей±5±2в) по высоте, ширине и положениюпроемов и вырезов+5+52. Отклонения от прямоугольнойформы лицевых поверхностей(разность длин диагоналей) панелейдлиной:до 4,5 м107св. 4,5 м12103. Отклонения от плосткостностилицевых поверхностей панелейдлиной:до 4,5 м86св. 4,5 м1084. Отклонения от проектногоположения стальных закладныхдеталей:а) в плосткости панели1010б) из плосткости панели3364
Таблица 1.2.47Объемная масса ячеистого бетона (в высушенном
до постоянной массы состоянии), марка и контроль¬
ная характеристика бетона согласно ГОСТ 19570-74**
«Панели из автоклавных ячеистых бетонов для
внутренних и несущих стен, перегородок и пере¬
крытий жилых и общественных зданий.
Технические требования»Марка ячеистого бетона
по прочности на сжатиеКонтрольная
характеристика
(ктс/см3), не менееОбъемная
масса, кг/м3,
не более253580035509005075100075100110010015012001502001200Размеры плит покрытия и перекрытия согласно НМС
ЕС 1520 «Армированные конструктивные элементы завод¬
ского изготовления из легкого бетона с пористым запол¬
нителем»Необходимо указывать длину, высоту, толщину и ширину
плит покрытий и перекрытий. Строительные элементы должны
быть прямоугольными, равномерной толщины. Края могут быть
выполнены с профилированием в шпунт и гребень или с дру¬
гими формами стыков.Таблица 1.2.48
Отклонения от линейных размеров плит покры¬
тия и перекрытия согласно НМС ЕС 1520 «Арми¬
рованные конструктивные элементы заводского
изготовления из легкого бетона с пористым за¬
полнителем»РазмерОтклонение, ммТолщина+5Длина, высота, ширина+8Прямолинейность плоскости конструктивного
элемента:а)	ширина строительного элемента < 1,0 мб)	ширина строительного элемента > 1,0 м3 мм / 0,5 м
2 мм / 0,5м65
1.2.5.1.	Типоразмеры плит перекрытий и
покрытий из ячеистого бетона с переносом
сырца массива бортами формы
Производитель - фирма «Хебель» (Германия)Размеры (стандартные) плит перекрытий:Длина	до 6000 мм, < 7500 ммШирина	625 мм, < 750 ммТолщина	от 100 до 300 ммПримечание:Кратность панелей по толщине - 25 мм.Продольные кромки панелей перекрытий могут быть с фаской
или без нее.Фирмой «Хебель» разработаны следующие типы продоль¬
ного соединения панелей перекрытия:1.	Большое поперечное сечение для заливок.2.	Малое поперечное сечение для заливок и паз с гребнем.Таблица 1.2.49Технические характеристики плит перекрытийВид и класс прочностиGB 3,3*GB 4,4Ед. изм.ОкрасказеленаяголубаяСредний предел прочности при сжатии3,55,0Н/мм2Плотность (максимальное значение)0,60,7кг/дм3Теплопроводность XR согласно
DIN 4108 и дополнению к нему0,190,21Вт/(м • К)Расчетные значения собственной массы
конструкции, включая арматуру и залив¬
ку швов по DIN и дополнениям к нему7,28,4кН/м3Примечание:*	Допустима только при нагрузке 1 кН/м2.66
Размеры (стандартные) плит покрытия:Длина	до 6000 см: < 7500 ммШирина	625 см; < 750 ммТолщина	от 100 до 300 мм(ступенчатость по толщине 25 мм)Продольное соединение кровельных плит «Хебель»
может быть оформлено следующим образом:1.	Для заливки раствора в стык:2.	Для заливки раствора в стык с пазом и гребнем;3.	Паз и гребень.Продольные кромки панелей перекрытий могут быть с
фаской или без нее.Таблица 1.2.50Плиты перекрытий GB 4,4. Полезная нагрузка
1,9 кН/м2 (плиты шириной 625 мм)Толщина 100 ммТолщина 125 ммТолщина 150 ммдлина,мммасса, кгдлина,мммасса, кгдлина,мммасса, кгм1штукуГштукугIIIIVK2490751173350941964250ИЗ29927507512935009420545001133162980751403750942204750113334312075146400094234325075152Таблица 1.2.51Технические характеристики плит покрытияВид и класс прочностиGB 3,3GB 4,4Ед.изм.ОкрасказеленаяголубаяСредний предел прочности при сжатии3,55,0Н/мм2Плотность (максимальное значение)0,50,60,7кг/дм3Теплопроводность согласно
DIN 4108 и дополнениям к нему0,160,190,21Вт/(м • К)Расчетные значения собственной массы
конструкции, включая арматуру и залив¬
ку швов по DIN и дополнениям к нему6,27,28,4кН/м367
Производитель - ОАО «Забудова» (Беларусь)Плиты изготавливаются из ячеистого бетона марки по сред¬
ней плотности D600 и класса по прочности на сжатие В2,5.‘ ■ ^	Таблица 1.2.52Размеры и характеристики плит покрытияМарка изделияДли¬
на L,
ммВы¬сотан,ммШи¬
рина
В,
ммОбъ¬ем,м3Вес,кгПолез¬
ная на¬
грузка,
кН/м22 ПП 60.6.2,5-2ЯЗ59800,8975572,002 ПП 54.6.2,5-2ЯЗ53800,8074962,002 ПП 48.6.2,5-4ЯЗ47800,7174404,002 ПП 42.6.2,5-4ЯЗ41802500,6273834,002 ПП 36.6.2,5-4ЯЗ35800,5373274,002 ПП 30.6.2,5-4ЯЗ29800,4472724,002 ПП 24.6.2,5-4ЯЗ23806000,3572184,002 ПП 54.6.2-1ЯЗ53800,6463981,002 ПП 48.6.2-4ЯЗ47800,5743522,002 ПП 42.6.2-4ЯЗ41802000,5023083,002 ПП 36.6.2-4ЯЭ35800,4302624,002 ПП Э0.6.2-4ЯЗ29800,3582184,002 ПП 24.6.2-4ЯЗ23800,2861744,00Пример обозначения плиты покрытия 2 ПП 48.6.2,5-ЗЯЗ,где:2	ПП - плита покрытия плоская;48 - номинальная длина плиты в дм;6 - номинальная ширина плиты в дм;	,1 2,5 - номинальная высота плиты в дм;	*3	расчетная полезная нагрузка на плшу (без учета собствен¬
ного веса), кПа;	, 	Я - ячеистый бетон;J 3 - вариант армирования.68
Пример узла сопряжения плит покрытия и
перекрытий между собойТаблица 1.2.53
Размеры и характеристики плит перекрытийМарка изделияДлинаL,ммТол¬
щина
Н, ммШи¬
рина
В, ммОбъ¬
ем, м3Вес,кгПолезнаянагрузка,кН/м21 ПП 60.6.2,5-ЗЯЗ59802506000,8976483,001 ПП 54.6.2.5-4ЯЗ53800.8075804,001 ПП 48.6.2.5-6ЯЗ47800,7175166,001 ПП 42.6.2,5-6ЯЗ41800,6274456,001 ПП З6.6.2,5-6ЯЗ35800,5373806,001 ПП 24.6.2,5-6ЯЗ23800,3572536,00Примечание:1.	Изготавливается из ячеистого бетона марка по средней плотно¬
сти D700 и класса по прочности на сжатие В3,5.2.	Вес плит покрытия и перекрытия указан в абсолютно сухом со¬
стоянии с учетом веса арматурных изделий. Отпускная влажность
завода не более 35%.3.	Возможно изготовление нестандартных (доборных) плит по¬
крытия и перекрытия шириной 400 и 520 мм.4.	В графах «полезные нагрузки» указаны расчетные нагрузки
с учетом коэффициента надежности = 1,2.5.	По согласованию с потребителем возможно изготовление плит
других размеров и плит со скошенными торцами.Пример обозначения плиты перекрытия 1ПП 48.6.2,5-ЗЯЗ,где:1 ПП - плита перекрытия плоская:69
48 - номинальная длина плиты в дм;	^6 - номинальная ширина плиты в дм;2,5	- номинальная высота плиты в дм;3 - расчетная полезная нагрузка на плиту (без учета
собственного веса), кПа;Я - ячеистый бетон;3	- вариант армирования.Производитель - фирма «Дюрокс» (Германия)Размеры (стандартные) плит покрытия:Ширина, мм	750Длина, мм	до 6000 с интервалом 10 ммТолщина, мм , от 100 до 240 мм включительнос интервалом 25 ммРазмеры (стандартные) плит перекрытий:Ширина, мм	750Длина, мм ' ~ до 6000 с интервалом 10 мм
Толщина, мм	, от 100 до 240 мм включительнос интервалом 25 мм1.2.5.2.	Типоразмеры плит покрытий и пере¬
крытий из ячеистого бетона с кантованием
сырца массива на 90°Производитель - фирма «Итонг» (Германия)Таблица 1.2.54
Размеры и физико-механические характеристики
плит перекрытий	—ПоказателиЕд. изм.РЗ.ЗР4.4Среднее значение
прочностиН/мм2>3,5>5,0Класс по плотности-0,500,600,70Расчетный коэффициент
теплопроводности XRВт/(м°К)0,130,160,18Расчетное значение мас¬
сы конструкции стеныкН/м36,27,28,4Величина диффузионно¬
го сопротивления-5/10Длинамм6000Высотамм625/750Ширина (толщина)мм100/115/150/175/200/225/240/30070
Таблица 1.2.55
Размеры и физико-механические характеристики
плит покрытияПоказателиЕд.изм.РЗ.ЗР4.4Среднее значение
прочностиН/мм:>3,5>5,0Класс по плотности0,500,600,600,70Расчетный коэффициент
теплопроводности А*Вт/(м°К)0,130,160,160,18Расчетное значение мас¬
сы конструкции стеныкН/м36,27,27,28,4Величина диффузионно¬
го сопротивления-5/10Длинамм6000/6750Высотамм625/750Ширина (толщина)мм100/125/150/175/200/225/240/300Производитель - фирма «Верхан» (Германия)Размеры (стандартные) плит покрытия и перекры¬
тий:Длина (L)	до 7500 ммШирина (Н)	600 ммТолщина (В)	75-400 мм1.2.6.	Стеновые панели (армированные)Стеновые панели отвечают требованиям СТБ 1185-99 «Па¬
нели стеновые наружные бетонные и железобетонные для зда¬
ний и сооружений. Общие технические условия».Панели стеновые из автоклавного ячеистого бетона пред¬
назначены для наружных стен жилых, общественных, про¬
изводственных и вспомогательных зданий и сооружений
промышленного и сельскохозяйственного назначения, экс¬
плуатируемых в условиях воздействия неагрессивной, сла¬
боагрессивной и среднеагрессивной газовых сред.Применение панелей из автоклавного ячеистого бетона
не допускается в стенах помещений с мокрым режимом или
при среднеагрессивной степени воздействия среды на па¬
нели, а также в стенах цокольного этажа.Панели классифицируются по следующим признакам:
а! назначению в зависимости от вида зданий:-	для жилых и общественных зданий:71
-	для производственных зданий и сооружений промы¬
шленных и сельскохозяйственных предприятий; ......б)	условиям работы:-	для отапливаемых и неотапливаемых зданий и соору¬
жений;-	при неагрессивной, слабо- и среднеагрессивной степени
воздействия газообразной среды на панели;в)	восприятию нагрузок:-	несущие:	;-	ненесущие;	, ; .г)	типу разрезки:	' ■-	однорядные;-полосовые;д)	числу основных слоев: 	-однослойные;	: ;-	слоистые или многослойные (при числе основных слоев -
два и более).Морозостойкость бетона и раствора панелей должна
соответствовать маркам по морозостойкости, установленным
проектной документацией на конкретное здание, и при этом
должна быть не ниже F35 - для ячеистого бетона марки по
средней плотности D500 и F25 - для ячеистого бетона марки
по средней плотности D400.Класс бетона по прочности на сжатие рдя однослой¬
ных панелей должен соответствовать указанному в рабочих
чертежах и быть не ниже:В1,5 - из автоклавного ячеистого бетона (для ненесущих
панелей);В2,5 - из автоклавного ячеистого бетона (для несущих
панелей).Марки арматурной стали, а также марки углеродистой
стали для закладных изделий должны соответствовать уста¬
новленным в проектной документации на конкретное здание.
Арматура, стальные закладные детали и соединительные на¬
кладки должны быть защищены от коррозии в соответствии
с требованиями, предусмотренными проектом.Размеры панелей согласно СТБ 1185-99 «Панели сте¬
новые наружные бетонные и железобетонные для зда¬
ний и сооружений. Общие технические условия»Координационные размеры панелей по длине и по высоте
должны быть кратны модулю М, равному 100 мм, а по тол¬72
щине - кратны 1/2М, равному 50 мм, 1/4М, равному 25 мм и
1 /5М, равному 20 мм в соответствии с требованиями ГОСТ28984.Таблица 1.2.56Значения действительных отклонений геомет¬
рических параметров панелей согласно СТБ 1185-99
«Панели стеновые наружные бетонные и железо¬
бетонные для зданий и сооружений.Общие технические условия»Вид отклонении
геометрическо¬Геометрический параметр и
его номинальное значениеПредельное от¬
клонение, ммго параметраДлина высота панелей:до 500 включ.+2,0св. 500 до 1000 включ.±2,5св. 1000 до 1600 включ.±3,0Отклонение от ли¬
нейного размерасв. 1600 до 2500 включ.±4,0св. 2500 до 4000 включ.
св. 4000 до 8000 включ.±5,0+6,0Толщина панели:до 120 включ.±2.5св. 120 до 250 включ.±4,0св. 250 до 500 включ.+5,0Отклонение отПрямолинейность профиляпрямолинейностилицевых поверхностей пане¬
ли, ее опорных граней и участ¬
ков торцевых граней, обра¬
зующих устье стыков, в лю¬
бом сечении:на участке длиной 1 м2на всей длине панели длинойдо 2500 включ.4,0св. 2500 до 4000 включ.5,0св. 4000 до 8000 включ.6,0св. 80008,0Отклонение отПлоскостность лицевой по¬плоскостностиверхности панели при длине
или высоте:до 2500 включ.6,0св. 2500 до 4000 включ.8,0св. 4000 до 8000 включ.10,0св. 800012,073
Продолжение таблицы 1.2.56Вид отклоне¬ния геометри¬Геометрический параметр иПредельное от¬ческого пара¬его номинальное значениеклонение, ммметраОтклонение отРавность длин диагоналейравенства длинлицевых поверхностей па¬диагоналейнелей и проемов, имеющихформу прямоугольника при
наибольшем размере (длине
и высоте):' ' ' •' > '. до 4000включ.8,0св. 4000 до 8000 включ.10,0св. 800012,0Отклонение отПерпендикулярность смеж¬перпендикуляр¬ных торцевых граней (дляностипанелей и проемов непрямо¬
угольной формы) на участ¬ках длиной:4002,010002,5Таблица 1.2.57Марка по средней плотности автоклавного
ячеистого бетона однослойных панелей согласно
СТБ 1185-99 «Панели стеновые наружные
бетонные и железобетонные для зданий и
сооружений. Общие технические условия»Класс по прочности на
сжатие автоклавного
ячеистого бетонаМаксимальная марка по средней
плотности автоклавного
ячеистого бетонаВ1D400в 1,5, D500В2,5... , D600В3,5, D7001 • В5 - !"■ WD800 '- : ■ В7.5 'D90074
Горизонтальные стеновые панели применяются в стенах
в горизонтальном положении. В этом случае они не несут
никакой вертикальной нагрузки, кроме собственного веса.75
Стеновые панели
(вертикальные)Вертикальные стеновые
панели изготавливают обычно
высотой на этаж и применя¬
ются в несущих стенах жилых
зданий высотой до трех эта¬
жей. В промышленных зданиях
длина вертикальных плит до¬
стигает 6,0-7,2 м. В дополне¬
ние к вертикальной эксплуата¬
ционной нагрузке стены под¬
вергаются воздействию попе¬
речной нагрузки, например,
напору ветра, давлению грунта.ВН1.2.6.1.	Типоразмеры стеновых панелей из
ячеистого бетона с переносом сырца массива
бортами формыПроизводитель - фирма «Хебель» (Германия)Размеры (стандартные) стеновых панелей:Высота (Н), мм2-х	сторонние выполняются	140 х В3-4-х	сторонние выполняются	200 х В
Ширина (L), мм от 500 до 750
Толщина (В), мм от 150 до 375 мм в каче¬
стве несущих наружных и
внутренних стенСтеновые панели фирмы «Хебель» могут стыковаться на
продольной стороне следующим образом:1.	Паз и гребень.2.	Паз.3.	Верхняя кромка всегда с выемкой.4.	Нижняя кромка всегда ровная.Размеры (стандартные) укрупненных панелей:Высота* (Н), мм:2-х	сторонние панели	150 х В3-4-х	сторонние панели 150 х В76
Длина (L), мм	до 6000Толщина (В), мм	от 150 до 375 мм в каче¬стве несущих наружных и
внутренних стенПримечание:*	Высота обусловлена условиями транспортировки, 2800 мм.Таблица 1.2.58Технические данные стеновых панелейВил и класс
прочностиGB3.3GB4.4GB6.6Ед.изм.ОкрасказеленаяголубаякраснаяСредний предел прочно¬
сти при сжатии (средний3,55,07,5Н/мм2Плотность(макси¬
мальное значение)0,50,60,70,8кг/дм3Теплопроводность
согласно DIN0,160,190,210,23Вт/(м°К)Расчетные значения
собственной конст¬
рукции:- неармированные
-армированные66,277,288.499.4кН/м3кН/м3Производитель - ОАО «Забудова» (Беларусь)Таблица 1.2.59Размеры стеновых панелейДлина L, ммШирина В, ммВысота Н,
ммОбъем, м3Масса, кг60002ооо.-:397250600ПО-U003001,08gg1,357l254002000,6483612506000,814423000,9725233751,21564548002000,576325“2506000,72vrЗоо0,кб44Й9-3751,0857742002000,5042892506000,6335277
Продолжение таблицы 1.2.59Длина L, ммШирина В, ммВысотаЯ, ммОбъем, м3Масса, кг42005000,756415	10,94551036002000,432253250600■ 0 ■■ )3073000,6483613750,8144230002000,362172506000,452623000,543073750,67537524002000,2881812506000,362173000,4322533750,54307Примечание:1.	Масса стеновых панелей указана для бетона по средней плот¬
ности D500.2.	Масса стеновых панелей указана в абсолютно сухом состоянии
с учетом веса арматурных изделий. Отпускная влажность с завода
не более 35%.3.	Стеновые панели изготавливаются из ячеистого бетона по
средней плотности D400, D450, D500, D600 и класса по прочности
на сжатие В 1,0; В 1,5; В2,5.Производитель - фирма «Дюрокс» (Германия)Размеры (стандартные) стеновых панелей:Длина, мм	от 100 до 240Ширина, мм	750Толщина, мм	от 100 с шагом 25 мм1.2.6.2.	Типоразмеры стеновых панелей из
ячеистого бетона с кантованием сырца
массива на 90°Производитель - Фирма «Итонг» (Германия)Таблица 1.2.60Размеры и технические характеристики
вертикальных стеновых панелейПоказателиЕд. изм.РР2РР4среднее значение
прочностиН/мм2>2,5>5,0Класс по плотности-ОVооЪло0,60 I 0,7078
Продолжение таблицы 1.2.60ПоказателиЕд. изм.РР2РР4среднее значение
прочностиН/мм2>2,5>5,0Расчетный коэффициент
теплопроводности ХкВт/м К0,100,130,160,18напряжение
допустимое
при сжатии в
зависимостиhjdМестное сжатие< 10
15
20МН/м20,500,350,250,650,900,700,451,20Расчетный коэс
фициент собств
нагрузки>-еннойкН/м35,06,07,08,0Величина диффузи¬
онного сопротивления-5/10Ширинамм298 </> <748Высотамм<3000Толщинамм150/175/200/240/300/365Таблица 1.2.61
Размеры и технические характеристики
горизонтальных стеновых панелейПоказателиЕд.изм.РР2РР4Среднее зна¬
чение проч¬
ностиН/мм2>2,5>5,0Класс по
плотности-0,450,500,550,600,70Расчетный
коэффициент
теплопровод¬
ности XrВт/м ■ К0,120,130,140,160,18Основной ко¬
эффициент
допустимого
напряжения
при сжатииМН/м20,61,0Расчетное
значение мас¬
сы конструк¬
ции стеныкН/м'5,56,06,57,08,079
Продолжение таблицы 1.2.61ПоказателиЕд. изм.РР2РР4Среднее значе¬
ние прочностиН/мм2>2,5>5,0Величина диффу¬
зионного сопро¬
тивления-5/10Длинамм1498/1998/2998Высотамм599Ширина (толщина)мм175/200/240/300/365Таблица 1.2.62Размеры и технические характеристики
элементов перегородокПоказателиЕд. изм.рКласс по плотности-0,60Расчетный коэффициент теплопроводности ХкВт/м • К0,16Расчетное значение массы конструкции стеныкН/м'6,80Величина диффузионного сопротивления-5/10Высотамм<3000Ширинамм598Толщинамм70/75/100Производитель - фирма «Маза-Хенке» (Германия!Размеры (стандартные) стеновых панелей:Длина, мм	1500<6000Ширина, мм	500<600Толщина, мм	150<400Таблица 1.2.63Номенклатура и основные физико-механические
показатели панелейКлассРасчетная
масса, кН/м3Коэф.теплопровод¬
ности, Вт/м Кпо проч¬
ностипо плотно¬
сти, кг/дм3GB 3,30 15,00,11GB 3,30,56,20,16GB 4,40,67,20,19GB 4,40,78,40,21Производитель - фирма «Верхан» (Германия!Размеры (стандартные) стеновых панелей:Длина (L), мм
вертикальные стеновые панели	2500-430080
горизонтальные стеновые панели до 7500
Ширина (Н), мм	600Толщина (В), мм	75-400Таблица 1.2.64
Основные физические свойства ячеистого бетонаКлассПлотность,кг/м3Прочность,Н/мм2Теплопроводность,
Вт/м Кпп2-0353502,5<0,09пп2-0404002,50,11пп2-0505002,50.14пп4-0505005,00,14пп4-0506005,00,16пп8-070700Z-50.18Примечание:1. Плотность и прочность зависит от применяемого сырья и от
их соотношения.1.2.7.	Материал из твердых отходов
от производства ячеистого бетонаПри производстве ячеистого бетона в зависимости от техно¬
логии производства образуются твердые отходы ячеистого
бетона и некондиционная продукция, которые можно практи¬
чески полностью использовать для производства различных
сопутствующих материалов или вновь в технологии производ¬
ства самого бетона. Твердые отходы дробят, сортируют (рас¬
сеивают) на различные фракции, при необходимости сушат, и
далее используют по назначению.Химический состав твердых отходов ячеистого бетонаSi0242-50%СаО25-38%Л12031,5-2,7%MgO1,1-1,6%Fe2030,9-1,0%тю20.1-0,2%KjO0,5-1,0%NazO0-0,05%Потери при прокаливании (1100°С) 10-15%Из твердых отходов ячеистого бетона можно получить и
использовать следующие материалы.81
Адсорбент Б (ТУ РБ 600042619-001 -98), предназначен для
удаления с полов с различными основаниями кислот, щелочей,
масел и топлива. Применяется в автомобильной и химической
промышленности, мастерских, на бензоколонках, в организа¬
циях транспорта и сообщения, на нефтеперегонных заводах, в
лакокрасочной промышленности и др. Адсорбент Б - негорючее
вещество и при нагревании не выделяет токсичных веществ.Адсорбент Б изготавливается из твердых отходов ячеистого
бетона. Размер гранул - не более 3,0 мм. Плотность - не более
700 кг/м3. Влажность - не более 40%.В Германии этот материал известен под названием «Фламо-
лекс». В табл. 1.2.65 приведены результаты процесса впитывания
Адсорбентом Б водосодержащих и органических жидкостей.Из таблицы 1.2.65 следует, что Адсорбент Б эффективно
удаляет (впитывает) кислоты, щелочь, масла и топливо.Таблица 1.2.65Впитывание Адсорбентом Б водосодержащих и
органических жидкостейИспытываемаяжидкостьЭффектвпитыванияОценка через 48 часов
при температуре хра¬
нения 22°Сна 1 лна 1 кгАммиак концентрирован¬
ный (щелочь)1,472,82Сухой, способный сте¬
катьАммиак, 10% разбавлен¬
ный (щелочь)1,202,30Сухой, способный сте¬
катьФиксаж (соляный раствор)1,352,60Частично твердый, частич¬
но способен стекатьРаствор едкого натра, 33%
(щелочь)2,063,96ТвердыйФосфорная кислота, 85%
(неорганическая кислота)2.765,30Влажный слипаю¬
щийсяСоляная кислота, концен¬
трированная (неорганиче¬
ская кислота)1,342,58ВлажныйСоляная кислота, 10% раз¬
бавленная (неорганическая
кислота)1,202,31Сухой, способный сте¬
катьСерная кислота, концен¬
трированная (неорганиче¬
ская кислота)2,965,70ВлажныйСерная кислота, 10% раз¬
бавленная (неорганическая
кислота)1,342,57Сухой, способный сте¬
катьДизельное топливо0,981,89ВлажныйМазут1,011,95ВлажныйМоторная смазка1,833,51Влажный, подвижныйАвиационное турбинное
топливо0,921,76ВлажныйАцетон1,232,37Сухой, способный стекать82
Утеплитель дробленый из ячеистого бетона (ТУ РБ
60004219-003-98), изготавливают путем дробления отходов
(некондиционных изделий) производства изделий из ячеи¬
стого бетона автоклавного твердения до фракции 5-80 мм, при¬
меняемого для утепления полов, чердачных помещений и других
строительных конструкций при температуре изготавливаемых
поверхностей не выше 400°С.В зависимости от насыпной плотности утеплитель под¬
разделяют на марки, приведенные в таблице 1.2.66.Прочность утеплителя, определяемая испытанием в ци¬
линдре, должна быть не менее 0,25 МПа.Теплопроводность утеплителя в сухом состоянии при тем¬
пературе (25 ± 5) °С не должна превышать 0,13 Вт/(м • К).Отпускная влажность утеплителя не должна превышать
35% по массе.Удельная эффективная активность естественных радиону¬
клидов в утеплителе должно быть не более 370 Бк/кг.Утеплитель относится к группе негорючих материалов
по ГОСТ 30244.Таблица 1.2.66Марки утеплителя в зависимости от насыпной
плотностиМарка по насыпной плотностиНасыпная плотность, кг/м3250до 275 вкл.300300 + 25350350 + 25400400 + 25450450 + 25При производстве теплоизоляционных работ наибольшее
применение нашли такие материалы, как керамзитовый
гравий, минеральная вата, пенополистирольные плиты и перлит.
На свойства теплоизоляционных материалов решающее зна¬
чение оказывает исходное сырье, технические характеристики,
технология их изготовления и немаловажную роль играет
стоимость. В табл. 1.2.67 приведены физико-технические по¬
казатели различных теплоизоляционных материалов.Сравнительный анализ физико-технических показателей
различных теплоизоляционных материалов показал, что утепли¬
тель дробленый ячеистобетонный по теплопроводности не отли¬
чается от керамзитового гравия и перлита, но уступает минераль¬
ной вате и пенополистиролу. Однако, следует отметить, что стои¬
мость дробленого утеплителя из ячеистого бетона в несколько
раз ниже стоимости известных традиционных утеплителей.83
Таблица 1.2.67
Физико-технические показатели различных
теплоизоляционных материаловТеплоизоля¬
ционный ма¬
териалПлот¬ность,кг/м1Теплопровод¬
ность в сухом со¬
стоянии при(( = 22 + 5°С) X,
Вт/(м °С)Расчетный ко¬
эффициент теп¬
лопроводности^.,
Вт/(м- °С)Проч¬ность,МПаАБКерамзитовый
гравий фрак¬
ции, мм:20-4010-205-10230+300320+380330+4500,100,110,120,110,120,130,120,130,140,6+1,0
1,2+2,0
1,3+2,0Минеральнаявата130+1800,0390,0430,0470,045Пенополисти-
рольные шиты15+250,0410,040,050,07Перлит0,1110,120,13Утеплитель дро¬
бленый ячеи¬
стобетонный350не более 0,110,120,130,7Субстрат для выращивания растений, изготавливают
путем дробления отходов ячеистого бетона. Размер гранул -
от 0,6 мм до 3,0 мм. Удельный вес -1,7 г/см3. Плотность -
300-450 кг/м3. Водопоглощение 85-95%.В таблице 1.2.68 приведены результаты испытаний суб¬
страта яз ячеистого бетона, проведенных в НИИ земледелия и
мелиорации (Эстония).Из приведенных данных видно, что применение суб-Таблица 1.2.68
Результаты испытаний субстрата яз
ячеистого бетона№СубстратДобав¬каВидрастенийПроцентукоренения1Субстрат из ячеистого
бетона-Гвоздика«Скандия»942Перлит-743Субстрат из ячеистого
бетонаторфРоза«Мерседес»564Перлитторф455Субстрат из ячеистого
бетонаторфХризантема«Драматик»986Перлитторф9084
страта из ячеистого бетона обеспечивает улучшение укоре¬
нения черенков роз, гвоздики и хризантем. При применении
субстрата из ячеистого бетона растения имели корневую
систему, развитую, примерно, в два раза больше, чем в суб¬
страте из перлита.Наполнитель «Киска» для кошачьих туалетов представ¬
ляет собой экологически чистый продукт, не содержащий
химических добавок и красителей, совершенно безвредный
для животных. Из-за пористой структуры гранул, напол¬
нитель без остатка впитывает жидкости, на том же принципе
основано и поглощение жидкости с запахом, нежелательным
в жилом помещении.Наполнитель для кошачьих туалетов изготавливается
путем дробления в молотковой дробилке с последующей
сушкой в барабане и рассевом на ситах 2,0 и 6,0 мм. Размер
гранул - от 2 до 6 мм. Плотность должна быть не более 700 кг/м3.
Влажность - не более 40%.В заключении следует отметить, что оставшаяся после
сортировки фракция меньше 5 мм эффективно используется
в технологии производства ячеистого бетона в виде «кристал¬
лической затравки». Это безотходная, экологически чистая
материале- и энергосберегающая технология. Фракции 0-2 мм
целесообразно добавлять непосредственно в смеситель при
перемешивании ячеистобетонной смеси. Более крупную фрак¬
цию (до 30 мм) можно использовать при помоле извести или
известково-песчаного вяжущего, добавляя ее в шаровую мель¬
ницу или любой другой агрегат.Литература к главе 11.1.	Бильдюкевич В.Л., Сажнев Н.П., Бородовский Ю.Д.
«Состояние и основные направления развития производства
ячеистобетонных изделий в СНГ и за рубежом». Ж-л «Стро¬
ительные материалы». №9 (453), Москва, 1992.1.2.	Большаков В.И., Мартыненко В.А. «Увеличение объе¬
мов производства и использования автоклавного газобетона -
стратегический курс Украины в строительстве». Сборник тру¬
дов ПГАСА «Теория и практика производства и применения
ячеистого бетона в строительстве». Вып. 2 - Днепропетровск,
2005.85
1.3.	Гранин Ю.Г. «Ячеистый бетон - эффективный стро¬
ительный материал». Ж-л «Белорусский строительный
рынок», № 9-10, Минск, 2004.1.4.	Мойсеевич А.Ф., Бильдюкевич В.Л., Сажнев Н.П.
«Производство ячеистобетонных изделий в Республике
Беларусь». Ж-л «Строительные материалы», №9 (453), Москва,
1992.1.5.	Песцов В.И., Оцоков К.А., Вылегжанин В.П., ПинскерB.А.	«Эффективность применения ячеистобетонных блоков в
строительстве России». Ж-л «Строительные материалы», №3
(591), Москва, 2004.1.6.	Паплавскис Я.М., Эвинг П.В., Селезский АИ, КучихинC.Н.,	Дашков С.А. «Предпосылки дальнейшего развития
производства и применения ячеистого бетона в современных
условиях». Ж-л «Строительные материалы», №3, Москва,
1996.1.7.	Соколовский Л.В., Сажнев Н.П., Шелег Н.К, СажневН.Н. «Производство и применение ячеистого бетона автоклав¬
ного твердения в Республике Беларусь». Ж-л «Строительные
материалы», №12, Москва, 2005.1.8.	Эвинг П.В. «Экономическая эффективность приме¬
нения и перспективы развития производства изделий из яче¬
истых бетонов». Сборник трудов НИПИсиликатобетон «Произ¬
водство и применение силикатных бетонов», № 15, Таллинн, 1976.86
Глава 2ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И
НОРМАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ2.1. Механические свойства
ячеистого бетонаМеханические свойства автоклавного ячеистого бетона
(в англоязычной литературе принят термин autoclaved aerated
concrete и соответствующая ему аббревиатура ААС, подразу¬
мевая под ним все автоклавные ячеистые бетоны на различ¬
ных вяжущих в значительной степени обусловлены специфи¬
ческой структурой этого материала, не похожей на другие
традиционные виды бетонов.В отечественной и зарубежной практике производства
изделий из ячеистого бетона одной и той же марке бетона
по средней плотности соответствует несколько классов по проч¬
ности на сжатие и наоборот.2.1.1.	ПлотностьПлотность ячеистого бетона определяется объемом
пустот (ячеек), чем меньше плотность бетона, тем больше его
пустотность и наоборот. Образование пористой (макро ) струк¬
туры происходит либо за счет введения в смесь песка, вяжу¬
щих, воды и газообразующих добавок, либо за счет введения
в смесь специально приготовленной пены. Поэтому ячеистые
бетоны делят на газо- и пенобетоны. При этом, как правило,
физико-механические и эксплуатационные показатели бето¬
нов при прочих равных условиях практически одинаковые.При введении в смесь алюминиевой пудры или пасты на
ее основе между алюминием и гидратом окиси кальция
происходит химическая реакция:2А1 + ЗСа(ОН)2 + 6Н20 ЗН2 Т +СаО А12Оэ 6Н20 + QВ ходе реакции в большом количестве выделяется газ -
водород (Н2), тепло (Q) и происходит связывание воды. Газо¬87
вые пузырьки вспучивают раствор, и последний распреде¬
ляется вокруг пузырьков, образуя при этом равномерную
ячеистую структуру. На всем протяжении вспучивания смеси
в газовом пузырьке развивается избыточное давление, кото¬
рое выравнивается с окружающей средой в автоклаве при
температуре 110,46°С.При вспучивании ячеистобетонной смеси в ходе реакции
гидратации вяжущих материалов (известь, цемент) выде¬
ляется значительное количество тепла, которое затрачива¬
ется на нагрев смеси с 40°С до 80°С и на испарение воды.
Образовавшийся пар выталкивает из пузырьков (пор) водо¬
род и вместе с ним по капиллярам уходит из массива. В порах
остается водяной пар и небольшое количество воды.В создании равномерной ячеистобетонной структуры бе¬
тона основная роль принадлежит водороду, а не парам воды,
несмотря на то, что последние в период вспучивания выде¬
ляются в большем объеме. К началу автоклавной обработки
в порах (ячейках) свежесформовавшегося ячеистого бетона
находится только насыщенный водяной пар.Если во время вспучивания смеси не обеспечиваются
оптимальные реологические параметры смеси, то невозможно
получить качественную макроструктуру бетона. Например,
из-за высокой вязкости смеси возможен прорыв газа из мас¬
сива в начале процесса вспучивания и даже разрушение свеже-
сформированной макроструктуры.Однако при низкой вязкости также может происходить
разрушение структуры, из-за недостаточной релаксационной
способности в упрочняющейся структуре материала стенок
пор развиваются значительные (0,07-0,10 кПа) растягиваю¬
щиеся напряжения, вызывающие появление трещин и рас¬
слоений, отрицательно сказывающихся на качестве макро¬
структуры бетона.Толщина стенок пор (мембран) в зависимости от плотности
и технологических параметров смеси находится в пределах
0,06-0,66 мм. Например, для плотности бетона 700 кг/м3 сред¬
няя толщина стенок пор составляет 0,342 мм. При плотности
бетона 500 кг/м3 толщина стенок пор составляет 0,1-0,15 мм
при тонкости помола песка 3000-3500 см2/г.Плотность ячеистого бетона или объемная масса опре¬
деляется на образцах материала высушенного до постоянной
массы. Это обусловлено тем, что влажность ячеистого бетона
находится в широких пределах. Например, влажность ячеи¬88
стого бетона по массе {весовая влажность) после автоклавной
обработки находится в пределах 25-40%. При отправке бе¬
тона с завода отпускная влажность его составляет 20-35%
по массе, т. е. фактическая плотность материала выше его проек¬
тной плотности. В течение полутора-двух лет эксплуатации
зданий, влажность наружных ограждающих конструкций
достигает эксплуатационной, или равновесной, и составляет4-6% по массе (см. подраздел 2.1.6 «Влажность» главы 2).Методы определения плотности бетона приведены в соот¬
ветствующих национальных стандартах. По ГОСТ 12730.1¬
78 для определения плотности бетона образцы размером
100x100x100 мм или цилиндры диаметром и высотой 100 мм
выпиливают из готовой продукции и высушивают до посто¬
янной массы при температуре 105°С в соответствии с требо¬
ваниями ГОСТ 12730.2. Схема отбора и выпиливания конт¬
рольных образцов обычно приводится в технических усло¬
виях на конкретный вид продукции.Плотность бетона образца (у) вычисляют с погрешностью
1 кг/м3 по формуле:7 = ^100. (2.1)где: т - масса сухого образца, г:V - объем образца, см3.Конструкционно-теплоизоляционный ячеистый бетон авто¬
клавного твердения имеет плотность 350-900 кг/м3, а конст¬
рукционный 1000-1100 кг/м3.Здесь и далее рассматривается конструкционно-теплоизо¬
ляционный ячеистый бетон автоклавного твердения плотно¬
стью 400-800 кг/м3, который, как правило, используется в
несущих и, ограждающих конструкциях зданий различного
назначения.Следует заметить, что включаемый в обозначение число¬
вой индекс соответствует плотности ячеистого бетона в высу¬
шенном до постоянной массы состоянии и не учитывает его
отпускной и эксплуатационной влажности. Поэтому в расче¬
тах конструкций следует использовать значение объемной
массы, уточненное в соответствии с требованиями норм
СНиП 2.03.01 -84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
или по результатам испытаний.Указанным выше классам ячеистого бетона по прочности89
на сжатие соответствует диапазон марок по средней плотно¬
сти D350-D1100. ГОСТ 25485 устанавливает диапазон зна¬
чений плотности по результатам испытаний, в соответствии
с которым материал относят к той или иной марке по средней
плотности. В СТБ 1117-98 «Блоки из ячеистых бетонов сте¬
новые. Технические условия» марки автоклавного ячеистого
бетона по средней плотности приняты с шагом 50 кг/м3, а
отклонение от нормативного значения составляет ± 25 кг/м3,
для марок у = 350+800 - ±75 кг/м3, для марки по средней
плотности у = 900+1000 - ±100кг/м3.В зарубежных нормах ряда стран для автоклавных яче¬
истых бетонов средней плотности (от 400 кг/м3 до 800 кг/м3)
принят аналогичный подход. В немецких нормах DIN 4165
«Porenbeton-Blocksteine» марка по средней плотности назна¬
чается по верхнему значению диапазона значений, т. е. допу¬
скается только отрицательное отклонение от номинального
значения. Такой подход представляется оправданным с
позиций максимально возможного снижения плотностиячеистого бе¬
тона без по¬
тери его проч¬
ности.Прочность
ячеистого бе¬
тона связана с
его плотностью.
С повышением
плотности ма¬
териала про¬
исходит повы¬
шение его про¬
чностных по¬
казателей. На
рис. 2.1 при¬
ведены опыт-♦	Contec, США» Soorfieng, Малайзия
д E-crete США
х Аегсоп, США*	Макаричев В.В.,
Милейковская К.М.■ Curran, США
° Celcon,Великобритания
• БелНИИС
ж Babb International, США ные Данные-
о Левин Н.И., Бабаян Л.А. заимствован¬
ные из работ
некоторых ав¬
торов, веб-сай-Рис. 2.1. Зависимость между плотностью и
прочностью на сжатие автоклавного ячеистого
бетона90
тов компаний-производителей автоклавного ячеистого бе¬
тона, а также по результатам исследований, выполненных в
УП «Институт БелНИИС».Физико-механические и эксплуатационные показатели
ячеистого бетона зависят от качества макро- (пористой или
ячеистой) и микро- (структура межпорового вещества) структуры
материала. При одной и той же плотности бетона прочност¬
ные показатели и долговечность бетона (морозостойкость,
усадка, водопоглощение), в зависимости от структуры матери¬
ала, имеют различные показатели.2.1.2.	Прочность на сжатиеОсновным классификационным показателем, характери¬
зующим механические свойства автоклавного ячеистого бе¬
тона, является прочность на сжатие Rb, численно равная
максимальному сжимающему напряжению в бетоне при одноос¬
ном напряженном состоянии.Прочность на сжатие ячеистого бетона при прочих рав¬
ных условиях зависит от его плотности. Кроме того, проч¬
ность зависит так же и от условий испытаний, например, от
размеров испытуемого образца, его влажности, качества обра¬
ботки поверхности, геометрической точности и т. д.Методы испытания указаны в стандартах. По ГОСТ 10180
определяется прочность на сжатие, осевое растяжение, растя¬
жение при раскалывании и растяжение при изгибе.Прочность бетона на сжатие Исж, МПа (кгс/см2), вычисляют
с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см2) по формуле (в обозначе¬
ниях ГОСТ 10180):(2.2)где Р- разрушающая нагрузка: F- площадь рабочего сечения
образца, см2: Кш - поправочный коэффициент, учитывающий
влажность образца в момент испытания по таблице 2.1.При промежуточных значениях влажности бетона Кш
определяют по линейной интерполяции.На рис. 2.2 приведена относительная прочность ячеистого
бетона в зависимости от его влажности.Мерой качества ячеистого бетона, вытекающей из опре¬
деления его средней прочности, является класс бетона по
прочности на сжатие, численно соответствующий гаран-91
Таблица 2.1.Определение поправочного коэффициента в зависи¬
мости от влажности образца в момент
испытанияВлажность бетона по
массе в момент испыта¬
ния, %0510152025 и
болееПоправочный коэффи¬
циент, Kw0,80,91,01,051,101,15£ 1,зО	10 20 30 40 50 60Влажность, %Рис. 2.2. Зависимость прочности на сжатие ячеистого бетона
от его влажности по массетированной прочности. Гарантированной прочностью назы¬
вают прочность ячеистого бетона на осевое сжатие, опреде¬
ленную в результате испытаний эталонных образцов-кубов
с ребром 150 мм и гарантируемую предприятием-изготовите-
лем. Класс прочности ячеистого бетона в ГОСТ 25485 и СНиП
2.03.01-84* обозначают латинской буквой В в сочетании с
числовым индексом, обозначающим величину гарантирован¬
ной прочности в МПа. Между средней прочностью ячеистого
бетона и его классом по прочности на сжатие существует
линейная зависимость, выражаемая формулой (здесь и далее в
обозначениях СНиП 2.03.01 -84* с введением дополнительных
символов и индексов):В = Яь[ l-l,64v),
где 1,64 - коэффициент для обеспеченности 0,95.92(2.3)
В упомянутых нормах проектирования 1975 г. класс бе¬
тона по прочности на сжатие называли нормативной куби¬
ковой прочностью.Согласно ГОСТ 25485 для ячеистого бетона установлены
следующие классы по прочности на сжатие: ВО,5: ВО,75: В1:
Bl,5; В2; В2,5; В3,5; В5: В7,5: BIO; В12.5: В15. Перечислен¬
ным классам соответствуют следующие значения средней
прочности Rh при коэффициенте вариации прочности v = 0,18:
0,7 МПа; 1.1 МПа; 1,4 МПа: 2,1 МПа: 2,8 МПа: 3,5 МПа;5.0	МПа; 7,1 МПа; 10,6 МПа; 14,1 МПа; 17,7 МПа; 21,2 МПа.Еще одной характеристикой, непосредственно вытекаю¬
щей из определения средней прочности ячеистого бетона,
является его нормативное сопротивление сжатию Rb
Нормативное сопротивление сжатию определяют по ГОСТ24452
на эталонных образцах-призмах с размерами 150х 150x600 мм.
Поэтому нормативное сопротивление сжатию называют при¬
зменной прочностью. Нормами проектирования бетонных и
железобетонных конструкций СНиП Н-21-75. «Бетонные и
железобетонные конструкции. Нормы проектирования», дей¬
ствовавшими в СССР с 1975 г. по 1984 г., между нормативной
прочностью газобетона при сжатии, средней прочностью и норма¬
тивной кубиковой прочностью, или классом бетона по проч¬
ности на сжатие, была установлена зависимость (в принятых
здесь обозначениях), выражавшаяся формулой:Rb = В (0.95 -0,005 Rb).	(2.4)Формула была получена на основании обработки многочи¬
сленных результатов испытаний, проводившихся в СССР на
протяжении длительного времени. Впоследствии на основа¬
нии этой зависимости в СНиП 2.03.01-84* были приведены
значения нормативной прочности ячеистого бетона в зависи¬
мости от класса по прочности на сжатие. Из формулы (2.4)
можно заметить, что в отличие от других видов бетона (напри¬
мер, тяжелого) разница между нормативным сопротивлением
сжатию (призменной прочностью) и гарантированной (кубико¬
вой) прочностью ячеистого бетона значительно меньше и в
диапазоне классов по прочности на сжатие В1+В3.5 состав¬
ляет всего 6+8%. Это явление можно объяснить особенностями
структуры газобетонного массива, представляющего собой
практически регулярную сотовую структуру. В этом случае
напряженно-деформированное состояние в поперечных сече¬93
ниях кубов и призм практически идентично и в значительно
меньшей степени подвержено влиянию касательных напря¬
жений, возникающих на поверхностях кубов, контактиру¬
ющих с плитами пресса.Следует заметить, что формула (2.4) дает удовлетвори¬
тельную сходимость результатов испытаний контрольных
образцов бетона, хранившихся в одинаковых температурно¬
влажностных условиях. На практике часто возникают случаи,
когда контрольные призмы из ячеистого бетона ввиду их
значительной длины (600 мм) не удается разместить в сушиль¬
ной камере, рассчитанной на образцы-кубы. В результате
кубы испытывают в высушенном до постоянного веса (после
сушильной камеры) или воздушно-сухом (после естественной
сушки) состоянии, а призмы - только в воздушно-сухом состо¬
янии. В этих случаях можно использовать формулу, предложен¬
ную проф. А.А. Гвоздевым и доработанную для ячеистых
бетонов В.А. Камейко, путем введения поправочного коэф¬
фициента к. Для значений прочности, выражаемых в МПа,
формула имеет вид:Rh =Кн к-130 + 0,1 Rbd'Ь -b.d' 145 + 0,3Rbd ’	t2,5)где: Rbd - прочность на сжатии (кубиковая прочность) в вы¬
сушенном до постоянной массы состоянии; к - поправочный
коэффициент, принимаемый в зависимости от условий
сушки следующим образом:
к = 1 - для призм и кубов, имеющих одинаковое сечение и ис¬
пытываемых в одинаковых условиях (в воздушно-сухом
состоянии);к = 0,8 - для призм и кубов, имеющих одинаковое сечение,
при этом кубы высушены до постоянного веса, а призмы
находятся в воздушно-сухом состоянии;
к = 0,9 - для призм сечением 200x200 мм и кубов сечением
100x100 мм при испытаниях в воздушно-сухом состоянии;
к = 0,7 - для призм сечением 200x200 мм и кубов сечением
100x100 мм при испытаниях кубов в высушенном до по¬
стоянной веса состоянии, а призм - в воздушно-сухом со¬
стоянии.На рис. 2.3 приведены опытные данные испытаний кубов
и призм, проведенных в УП «Институт БелНИИС».Расчетное сопротивление автоклавного ячеистого бетона94
R'b, МПаО	кубы и призмы в воздушно-сухом состоянии
♦ кубы в высушенном до постоянного веса состоянии,
призмы - в воздушно-сухом состоянииРис. 2.3. Опытная и теоретическая (по формуле (2.4)) зависимо¬
сти между призменной и кубиковой прочностью автоклавного
ячеистого бетонасжатию устанавливают путем деления нормативного сопротив¬
ления на коэффициент надежности по материалу прини¬
маемый равным 1,5.Кроме контролируемых показателей прочности, опреде¬
ляемых путем испытаний эталонных образцов материала на
сжатие, свойства ячеистого бетона характеризуют показа¬
телями прочности при растяжении Rh). Согласно ГОСТ 10180-90
«Бетоны. Методы определения прочности по контрольным
образцам» прочность на растяжение определяют испыта¬
ниями контрольных образцов на растяжение, раскалывание
и изгиб. Для определения прочности на осевое растяжение
используют образцы-«восьмерки», прочности на растяжение
при раскалывании - цилиндры, прочности на растяжение при
изгибе - призмы. Метод определения прочности при осевом95
растяжении на образцах-«восьмерках» является прямым ме¬
тодом, позволяющим непосредственно получить фактическое
значение нормируемого показателя. Остальные два метода
позволяют получить косвенные показатели, значения которых
приводят к прочности бетона при осевом растяжении по форму¬
лам, приведенным в ГОСТ 10180-90. Несмотря на многооб¬
разие методов испытаний все они дают значительные отклоне¬
ния от среднего значения, гораздо большие по сравнению с
результатами испытаний на сжатие. Поэтому к определению
прочности ячеистого бетона при растяжении прибегают в
редких случаях. Наиболее точным и удобным из всех трех
методов является метод определения прочности на растяжение
при изгибе. Тем не менее, этот метод не всегда может быть при¬
менен, особенно при контроле прочности бетона в конструк¬
циях построенных зданий. В этом случае высверливают
цилиндрические керны и испытывают их на раскапывание.Для указанных выше классов ячеистого бетона по проч¬
ности на сжатие нормативное сопротивление при растяже¬
нии изменяется в интервале от 0,14 МПа до 1,05 МПа.Расчетное сопротивление ячеистого бетона растяжению
устанавливают путем деления нормативного сопротивления
сжатию на коэффициент надежности по материалу уы, рав¬
ный 2,3. Коэффициент уы для растяжения принят большим
из-за невысокой надежности методов контроля прочности и
гораздо большего разброса опытных значений, обусловлен¬
ных в числе прочих причин особенностями технологии изготов¬
ления изделий из ячеистого бетона.Зависимость между прочностью автоклавного ячеистого
бетона на сжатие и растяжение исследовали многие авторы.
Несмотря на технологические отличия бетонов, зависимость
между этими параметрами носит характер, близкий к пря¬
молинейному. Так, Камейко В.А. для описания функциональ¬
ной зависимости между Rb и Rbt предложено линейное урав¬
нение Rhl = 0,13 Rb (исследования проводили на образцах газо¬
бетона на силикатном вяжущем с различным рецептурным
составом).На рис. 2.4 представлена зависимость между норматив¬
ными сопротивлениями автоклавного ячеистого бетона сжатию
и растяжению по данным из табл. 4 СНиП 2.03.01-84* «Бетон¬
ные и железобетонные конструкции». Несмотря на то, что
эта зависимость близка к линейной, наилучшим образом она
описывается показательной функцией. Наибольшее отклонение96
Rto, МПаРис. 2.4. Зависимость между нормативными сопротивлениями
ячеистого бетона сжатию и растяжению по СНиП 2.03.01-84*расчетных значений Rb0x от нормируемых по СНиП 2.03.01-84*
составляет 13% (для пары значений Rbn = 6,9 МПа и Rbln =
= 0,63 МПа), при этом среднее значение отклонения состав¬
ляет всего 0.7%.Между прочностью ячеистого бетона и его объемной массой
(средней плотностью) существует зависимость. На рис. 2.5
приведена возможная прочность на сжатие в зависимости
от плотности конструкционно-теплоизоляционного ячеистого
бетона в сухом состоянии.Из рис. 2.5 видно, что при одной и той же плотности бе¬
тона прочность может изменяться в 1,5-2,0 раза. Это обу¬
словлено технологией производства, а именно: качеством исход¬
ных сырьевых материалов: тонкостью их помола: расходом
вяжущих материалов количеством воды затворения смеси:
длительностью гидротермальной обработки и при этом
давлением пара в автоклаве.Зависимость прочности от плотности по данным В.В. Ма-
каричева и К.М. Милейковской может быть выраженауравне-97
aSСsкg*оsp*СS3КаачРис. 2.5. Зависимость проч¬
ности на сжатие от плотно¬
сти ячеистого бетона300 500 700Плотность, кг/м3900нием кривой Rb=kf, где Rb и
у- соответственно прочность
и средняя плотность в высу¬
шенном до постоянной мас¬
сы состоянии, к — конструк¬
тивный эмпирический коэф¬
фициент, отражающий тех¬
нический уровень налажен¬
ности производства ячеи¬
стого бетона (по определению
В.В. Макаричева и К.М. Ми-
лейковской). Значения коэф¬
фициента к предлагали раз¬
личные авторы (Добры¬
нин Е.В., Левин Н.И. и Ба¬
баян Л.А., Макаричев В.В. и
Милейковская К.М., а такжеВ.А. Камейко), при этом величина к изменялась в интервале
от 85 до 120 при размерности у в т/м3. П.М. Бичом предло¬
жено значение коэффициента к принимать равным 100. Надо
отметить, что именно это значение коэффициента наилуч¬
шим образом описывает функциональную зависимость дан¬
ных, представленных на рис. 2.1. При использовании раз¬
мерностей Rb и D соответственно МПа и кг/м3 коэффициент
к принимает значение 10'5.Тем не менее, универсальная аналитическая зависимость
между плотностью автоклавного ячеистого бетона и его проч¬
ностью на сжатие, несмотря на многочисленные результаты
лабораторных исследований, и заводских испытаний, так и
не была получена. Это связано главным образом с влиянием
на коэффициент к возросшего числа технологических фак¬
торов, учет которых весьма затруднителен, и значительным
разбросом данных о фактической прочности при одном и том
же значении плотности (рис. 2.5).98
Поэтому в технических требованиях на ячеистый бетон
(см. главу 1, раздел 1.2 «Строительные изделия и конструк¬
ции из ячеистого бетона») для каждой плотности дается несколько
классов прочности, а определение последней ведется с учетом
влажности бетона.На рис. 2.6 в качестве примера приведена зависимость
фактической прочности на сжатие ячеистого бетона плотно-3,5rtЕ56
s
§
йиrtXлhII2.5131091.5 J8	15	22Содержание цемента (PJ, %1	- В/Т= 0,32	6 - Асм =10%	11 - S„ = 15002	- В/Т- 0,34	7 -Асм = 12,5% 12-5л = 25003	- В/Т =0,31	8 - Асм = 15%	13 - = 30004	- В/Т = 0,39	9 - Асм = 17,5%	14 - Sn = 35005	-В/Т=0,42	10-Асм = 20%Рис. 2.6. Зависимость прочности на сжатие
( R,)om технологических параметров смесистью 500 кг/м3 от
содержания це¬
мента (Р(, %) при
различных зна¬
чениях водотвер¬
дого отношения
(В/Т), дисперсно¬
сти песка (Sn, см2/г)
и активности сме¬
си (А^, %) для удар¬
ной технологии.Из рис. 2.6
видно, что при од¬
ной и той же плот¬
ности бетона, рав¬
ной 500 кг/м3, в
зависимости от
технологических
параметров сме¬
си, прочность на
сжатие ячеистого
бетона может из¬
меняться в 2 раза,
т. е. для плотно¬
сти бетона D 500
возможны классы
по прочности В1,5;
В2.0: В2,5; В3,5.Аналогична
зависимость и для
других плотно¬
стей бетона. Поэ¬
тому стандартом
и дается несколь-99
ко классов по прочности для одной и той же плотности яче¬
истого бетона.Преобладающим фактором, определяющим свойства яче¬
истого бетона, является структура межпорового вещества
(микроструктура), которая слагается из гидросиликатных
новообразований, «склеивающих» не прореагировавшие
частицы песка и вяжущего в одно целое, а также капиллярной
пористости, пропорциональной количеству воды затворения
ячеистобетонной смеси.Гидросиликатные новообразования (гидросиликатная
связка) представлены в основном смесью минералов тобермо-
ритовой группы: 1,13 нм тоберморита, C-S-H(l) и C-S-H(II) с
различной степенью конденсации силикатных анионов в их
структуре. Общее содержание гидросиликатов кальция изменя¬
ется от 30 до 45%, в том числе 1,13 нм тоберморита от 15 до 30%.В таблице 2.2 в качестве примера приведены состав и
некоторые свойства гидросиликатов кальция по данным
Л.М. Хавкина, а в таблице 2.3 результаты физико-механиче¬
ских испытаний плотных образцов индивидуальных гидросили¬
катов кальция по данным Л.М. Хавкина и Б.Б. Крыжановского.Таблица 2.2Состав и некоторые свойства
гидросиликатов кальцияУсловное обозн ачениеСоставПлотность,г/см3Формакристалловпо Богупо ТейлоруCSH (В)C-S-H (I)с,,<SHn2,4волокнаC2SH2C-S-H (11)C>,,SHn2,46волокнаC4S5H5тобермо-ритC5S6H5.22,44пластинкиc6s6HксонотлитC6S6H2,7волокнаC2SH(A)гидрат а -
C2SC2SHo.9.i,52,8прямоугольные пла¬
стинки и призмыИз таблицы 2.3 видно, что относительно наибольшей
прочностью при сжатии обладают гидросиликаты группы
CSH (В), а при изгибе - трехкальциевый гидросиликат (C3SH2),
представляющий собой гидратированный клинкерный
минерал - алит и ксонотлит (C3S6H).Двухкальциевые гидросиликаты имеют низкую прочность.
Таблица 2.3Физико-механических испытаний плотных образ¬
цов индивидуальных гидросиликатов кальцияОбразцыПрочность в во¬
донасыщенном
состоянии, кг/см2Объем¬
ный вес,
г/см3Открытая
порис¬
тость, %Удельный
вес, г/см'присжатиипри из¬
гибеCSH(B)230321,1950,62,41c4s5H5(тоберморит)-301,06572,47C„S„H(ксонотлит)122741,0454,52,29C2SH (А)2,51,50,8758,62,1C2SH (С)14240,9855,22,18C,SH21421001,4441,42,47что объясняется особенностями их структуры, характери¬
зуемой, в частности, крупными кристаллами и малой плот¬
ностью (объемный вес - 0,87 г/см3) новообразований.Из изложенного следует, что при автоклавной обработке
ячеистобетонной смеси необходимо стремиться к образо¬
ванию преимущественно низкоосновных гидросиликатов
кальция, обладающих высокой прочностью при малых рас¬
ходах вяжущих материалов.В зависимости от условий, в которых будут работать яче¬
истобетонные конструкции, следует выбирать составы гидро¬
силикатов с необходимым пределом прочности либо при
сжатии [CSH (В)], либо при изгибе (ксонотлит) - C6S6H.Кроме того, прочность также зависит от распределения
капиллярных пор по размерам. Экспериментально установ¬
лено, что для получения повышенной прочности ячеистого
бетона необходимо стремиться к уменьшению объема пор ра¬
диусом 0,1-0,01 мк. Максимальную прочность имеют об¬
разцы ячеистого бетона, водопоглощение которых изменя¬
лось в пределах 30,2-33,2%, а объем переходных пор (г =
= 0,01-0,1 мкм) составлял 165-225 мм3/г (рис. 2.7).При одинаковой плотности, равной 467 кг/м3, ячеистый101
364.5125 150 175 200 225 250сОбъем пор, мм 3/гРис. 2.7. Зависимость прочности ячеистого бетона при сжатии
от объема пор радиусом 0,1-0,01 мкм при различном
водопоглощении (%): 1 - 26; 2 - 28: 3 - 30: 4 - 32: 5 - 36; 6 -38бетон, изготовленный по ударной технологии, имеет прочность
при сжатии 4,23 МПа, а по литьевой - 3,86 МПа; водопогло-
щение составляет соответственно 34,1 и 45,7% (табл. 2.4).Таблица 2.4
Зависимость физико-механических показателей
бетона от технологии изготовленияЯчеи¬стыйбетонВ/ТПлот¬ность,кг/м1Проч¬ностьприсжа¬тии,МПаПроч¬
ность
при рас¬
тяжении,
при из¬
гибе,
МПаДинами¬ческиймодульупруго¬сти,МПаВодопо-
1 	чин(откры¬
тая инте-
Iральная
порис¬
тость), %Водо-насы-тение(общаяпорис¬тость),%Удар¬0,395323,71,341,86x10333.274.8ная0,345424.00,991,62x10334,372,8техно¬0,384674,231,421,97x10334,168,7логия0,405073,451,271,52x10332,979,90,415084.81,312,07x10332,672,4Литье¬ваятехно¬логия0,594683,861,251,61 х 10345,778,6102
Использование динамического воздействия при формо¬
вании ячеистобетонной смеси приводит к перераспределе¬
нию объема пор радиусом менее 0,01 и 50 мкм. Для ячеистого
бетона, полученного по ударной технологии, по сравнению
с литьевой, характерно снижение доли переходных пор ради¬
усом 0,01-0,1 мкм при практически одинаковой его плотно¬
сти и возрастание объема пор радиусом 0,1-50 мкм, удельная
поверхность которых не превышает 0,4 м2/г.Прочность на сжатие ячеистого бетона, а также проч¬
ность на растяжение, изгиб и модуль упругости зависит от
качества макро- и микроструктуры, а формирование рациональ¬
ной структуры достигается за счет оптимальных технологи¬
ческих приемов.2.1.2.1	Модуль упругостиМодуль упругости ячеистого бетона - один из важнейших
показателей, характеризующих деформационные свойства
материала, или его способность изменять свой объем под дей¬
ствием внешней нагрузки. Деформативность автоклавного
ячеистого бетона находится в неразрывной связи с его проч¬
ностью и плотностью. Эта связь зависит от широкого спектра
факторов, среди которых в первую очередь необходимо выде¬
лить структуру твердой фазы, ее химический состав, вид
напряженного состояния, длительность действия нагрузки,
скорость нагружения.Численно модуль упругости равен отношению напряже¬
ний, возникающих в бетоне при осевом приложении на¬
грузки, и соответствующих этим напряжениям относитель¬
ных деформаций (по направлению действия нагрузки).Поскольку ячеистый бетон, как и любой другой бетон,
является упруго-пластичным материалом, модуль упругости
с математической точки зрения является величиной пере¬
менной и представляет собой касательную к кривой о-е в
нулевой точке, поэтому его еще называют начальным моду¬
лем упругости. На практике модуль упругости ячеистого
бетона определяют как по ГОСТ 24452-80 «Бетоны. Методы
определения призменной прочности, модуля упругости и
коэффициента Пуасссона» путем испытания призм на осевое
сжатие, так и по ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Техниче¬
ские условия» в результате испытания призм на изгиб и из¬
мерению относительных деформаций ячеистого бетона с по¬
мощью тензодатчика, установленного на наиболее растяну¬103
той грани. Оба метода основаны на физическом свойстве
бетона, при относительно малых деформациях одинаково сопро¬
тивляться действию как сжимающих, так и растягивающих
усилий. Ввиду того, что определение начального модуля упру¬
гости бетона без построения диаграммы деформирования до¬
статочно затруднительно, модуль упругости по ГОСТ 24452-80
определяют с использованием величины относительных де¬
формаций, соответствующих напряжениям, составляющим
30% от предельного значения (временного сопротивления осе¬
вому сжатию).Известны различные аналитические выражения для
описания начального модуля упругости от прочности и плот¬
ности этой зависимости. Так, например, достаточно популярна
формула Шаффлера, имеющая вид:Еьо= 6000 у3'2yfRbxi,	(2-6)где Rbcd (прочность при сжатии в высушенном до постоянной
массы состоянии) - в кг/см2:у (плотность в сухом состоянии, численно равная марке по
средней плотности) - в т/м3.Левиным Н.И. и Бабаяном Л.А.предложено несколько фор¬
мул, связывающих модуль упругости ячеистого бетона не толь¬
ко с прочностью при сжатии (кубиковой прочностью Rtx), но и
прочностью на осевое сжатие (призменной прочностью Rj:_100j;
b 0 ” 7 П *1	+ 70	(2.7)KbE,0=6y^,	(2.8)£,.= 4,7y^,	(2.9)где: Rdccl и у - то же, что и в формуле (2.6);Rh - прочность ячеистого бетона при осевом сжатии в вы¬
сушенном до постоянной массы состоянии.Для ячеистого бетона различных производств (на при¬
мерах Siporex и Ytong) при плотности 400+700 кг/м3 и вла-
госодержании 3+10% по объему в Norma PN-89/B-06258:
Autoklawizowany beton komorkowy приведена формула:Eb..o=KyJK-	(21°)104
Коэффициент К в формуле (2.10) принимают в диапазоне
значений 1,5+2,0 (при у в кг/м3, Rb и Еьо в МПа), а прочность
на сжатие - в воздушно-сухом состоянии.Практически все авторы отмечают, что приведенные выше
формулы были получены на основании испытаний образцов
бетона, изготовленного по конкретным технологиям, и могут
отличаться от ячеистого бетона других производств.Опытные данные некоторых производителей автоклав¬
ного ячеистого бетона (по данным веб-сайтов), а также резуль¬
таты испытаний, выполненные в УП «Институт БелНИИС»
на образцах материала, полученного с завода строительных
конструкций ОАО «Забудова», и рассмотренные аналитиче¬
ские зависимости представлены на рис. 2.8.E„/Y.О кубы ОАО «Забудова»
■ Аегсоп▲ Hebei (Австралия)• ВОСА (США)Ж DIN4223E♦ призмы ОАО «Забудова»
Д Hebei (ФРГ)□ Curran (США)О Contec (США)+ СНиП 2.03.01-84*Рис. 2.8. Зависимость модуля упругости ячеистого бетона
от его прочности и плотности105
Для графического отображения опытных и расчетных
данных по оси ординат откладывали величину, равную
отношению модуля упругости ячеистого бетона Еьо (в МПа)
к его плотности в сухом состоянии у (в кг/м3). Можно за¬
метить, что уравнения (2.9) и (2.10) при Я = 1,5 наилучшим
образом описывают зависимость модуля упругости ячеистого
бетона от его прочности и плотности.Тем не менее, универсальная аналитическая зависи¬
мость, связывающая эти три параметра так и не получена
по тем же причинам, что и зависимость между прочностью
и плотностью - из-за влияния большого числа крайне трудно
поддающихся обобщению технологических факторов.Говоря о деформативности ячеистого бетона, необхо¬
димо отметить, что отечественные нормы проектирования
СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
дают более высокое значение модуля упругости ячеистого
бетона. В то же время деформационные показатели ячеистого
бетона, выпускаемого ОАО «Забудова», практически совпадают
со всеми приведенными на рис. 2.8 опытными и норматив¬
ными данными, за исключением СНиП 2.03.01-84*. Анализ
научно-технической литературы, в частности [«Основные
физико-механические свойства вибрированного газобетона
и газосиликата // Прочность крупнопанельных конструкций»
Левина Н.И., Бабаяна Л.А. и «Исследование армированных
конструкций из ячеистых бетонов» Макаричева В.В., Милейков-
ской К.М.]. а также норм проектирования бетонных и железо¬
бетонных конструкций СНиП 2.03.01-84*, СНиП II-B. 1-62 и
СНиП И-21-75 позволяет предположить, что нормируемые
значения модуля упругости были получены на результатах
испытаний образцов бетона, выпускавшегося в начале 60-х
годов по одним из первых технологий в бывшем СССР, и с
тех пор не уточнялись.2.1.2.2	Диаграмма деформированияячеистого бетонаПри расчете конструкций зданий или их частей нередко
возникают ситуации, когда необходимо знать распределение
напряжений в поперечном сечении элемента. Решение подоб¬
ных задач может быть получено только на основании извест¬
ных зависимостей напряжений от соответствующих им отно¬
сительных, как правило, продольных, деформаций и наобо¬106
рот. Если арматурную сталь до некоторого уровня нагруже¬
ния можно рассматривать как идеально упругий материал,
подчиняющийся закону Гука, а затем с некоторыми допу¬
щениями как идеально-пластический, то с бетоном дело
обстоит сложнее. Все виды бетонов относятся к упруго-пла¬
стическим материалам, в которых связь между напряже¬
ниями и деформациями не является линейной практически
с самого начала нагружения.В общем случае связь между напряжениями и деформа¬
циями бетона зависит от большого числа факторов, среди
которых структура бетона, включая мезо- и микроструктуру,
химический и физический состав бетона и цементного камня
(для ячеистого бетона - твердой фазы), пористость, влажность
и др. Поэтому вполне естественно, что для каждого вида,
каждого класса и каждой марки бетона зависимость между на¬
пряжениями и деформациями будет носить индивидуальный
характер. Тем не менее, существуют общие правила, с помо¬
щью которых можно получить аналитическое выражение
искомой зависимости и затем использовать его при расчете
напряженно-деформированного состояния конструктивных
элементов здания, их частей и сечений.Для построения кривой на плоскости необходимо иметь
как минимум три точки, каждой из которых соответствует
пара координат, которыми в данном случае будут выступать
значения относительных продольных деформаций е (ось
абсцисс) и соответствующих этим деформациям напряжений
о (ось ординат). Эти точки применительно к диаграмме дефор¬
мирования бетона называют параметрическими, поскольку
они характеризуют определенное напряженно-деформирован¬
ное состояние бетона на разных этапах нагружения (рис. 2.9).
Параметрическими точками являются:1)	начало координат с нулевыми значениями напря¬
жений и деформаций, соответствующими ненагруженному
состоянию;2)	точка с парой значений напряжений и деформаций, соот¬
ветствующих пределу прочности бетона;3)	точка с парой значений напряжений и деформаций,
соответствующую разрушению бетона на макроуровне.Необходимо отметить, что третья параметрическая точка
характеризуется большими значениями относительных про¬
дольных деформаций и меньшими значениями напряжений107
аРис. 2.9. Диаграмма деформирования бетона и ее параметриче¬
ские точкипо сравнению со второй. Очевидно, что при криволинейной
зависимости между напряжениями и деформациями третья
параметрическая точка диаграммы деформирования должна
лежать на нисходящем участке зависимости а-е.Таким образом, для построения диаграммы деформи¬
рования бетона необходимо опытным путем получить две
из трех параметрических точек. При испытаниях образцов
бетона с постоянной скоростью нагружения получить третью
параметрическую точку невозможно, поскольку при таком
методе поддержание давления в гидросистеме испытатель¬
ной машины приводит к лавинообразному нарастанию дефор¬
маций, сопровождающемся разрушением. Применение уста¬
новок, позволяющих под держивать постоянную скорость дефор¬
мирования бетона, дает возможность с помощью измеритель¬
ных устройств контролировать процесс изменения дефор¬
маций и усилий, приложенных к образцу.Однако, определение значений напряжений и деформа¬108
ций бетона, соответствующим параметрическим точкам
диаграммы, в каждом случае изменения химического, физи¬
ческого и гранулометрического состава бетонной смеси, за¬
мены добавок и в результате других технологических изме¬
нений, включая условия набора прочности и режим темпе¬
ратурно-влажностной обработки весьма трудоемко и потому
нецелесообразно. Для установления универсальных зависи¬
мостей между напряжениями и деформациями различных
видов бетона используют идеализированную диаграмму
деформирования, построенную на основе нормативных значе¬
ний прочности бетона и относительных деформаций, соответст¬
вующих пределу прочности и стадии разрушения. Напря¬
жения, соответствующие предельным деформациям, опреде¬
ляют с помощью показателя упругости бетона, численно рав¬
ному отношению полных деформаций в точке, соответству¬
ющей пределу прочности, к их упругой составляющей.Для построения идеализированной диаграммы дефор¬
мирования бетона кроме параметрических точек необходимо
располагать уравнением функции, описывающим зависи¬
мость между напряжениями и деформациями. Эта функция
должна максимально точно отображать изменение напря¬
жений в бетоне по мере роста деформаций. Кроме этого, диаг¬
рамма согласно учебному пособию для студентов строитель¬
ных специальностей «Железобетонные конструкции. Основы
теории, расчета и конструирования» (д. т. н., проф. Т.М. Пе-
цольд и д. т. н., проф. В.В. Тур) должна удовлетворять двум
основным требованиям:1)	обладать возможностью наиболее полного отображе¬
ния через форму кривой развития деструктивных процессов
в бетоне при изменении напряжений:2)	иметь форму математической записи, которой позво¬
ляет элементы диаграммы выражать как через напряжения,
так и деформации.В действующих в Республике Беларусь нормах проектиро¬
вания бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого
бетона СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные кон¬
струкции» для построения идеализированной диаграммы дефор¬
мирования бетона при кратковременном однократном нагру¬
жении принято уравнение параболической функции, предло¬
женной Е. Hognestad. Эта функция в интервале 0< | еь | < | еЬц |
позволяет учитывать снижение напряжений, возникающих в
бетоне после некоторого уровня относительных деформаций.109
и получать, таким образом, нисходящую ветвь, отображающую
поведение материала на стадии развития деструктивных
процессов.Уравнение идеализированной диаграммы деформирова¬
ния бетона при одноосном напряженном состоянии записы¬
вают в виде (применительно к принятым здесь обозначениям):о кт| -Т|2= R‘TT(ir^jV	<2">где: Rh - прочность бетона при осевом сжатии кратковремен¬
ной нагрузкой, принимаемая при проектировании равной
нормативному сопротивлению сжатию Rbn, МПа:г)	- параметр, определяемый отношением текущих относи¬
тельных деформаций ес к относительным деформациям еьк,
соответствующих пиковой точке деформирования (r| = еь/еьк):
к - параметр, определяемый по формуле:к = Еь~’	(2.12)где: Еь - нормативный модуль упругости бетона, МПа.Параметр к, определяемый по формуле (2.12) есть ни что
иное, как показатель упругости бетона.При использовании нормативных значений параметриче¬
ских точек согласно табл. 6.1 СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и
железобетонные конструкции» в правую часть уравнения (2.12)
вводят дополнительный множитель 1,1.Следует заметить, что если для тяжелого бетона, а также
некоторых других видов бетонов (в зарубежных нормах), в
том числе на пористых заполнителях, нормативные значе¬
ния параметрических точек известны, то для ячеистого бе¬
тона в отечественной нормативной базе данные об относи¬
тельных деформациях в стадиях, соответствующих стадиям
достижения предела прочности и разрушения, отсутствуют.Для построения идеализированной диаграммы деформи¬
рования ячеистого бетона неизвестные значения деформа¬
ций в пиковой точке можно принять по рекомендациям [2.26],
а также на основании обработки испытаний, выполненных
в УП «Институт БелНИИС» (рис. 2.10). Данные [2.26] несколь¬
ко отличаются от представленных на рис. 2.10 результатов
испытаний в меньшую сторону. При этом следует заметить,110
а)2.5
2.01.5
1.0
0.5
0.0.о, МПа2,22 МПа/VEh0 —1250/ооtb.rt —	OU £ь !Ес = 0.00177 е. =0,00177ОосмсоS'CSРис. 2.10. Обобщенные диаг¬
раммы деформирования
газобетона по результатам
испытаний, выполненных в
УП«Институт БелНИИС•:
а - для газобетона с проект¬
ной плотностью 400 кг/м?
(фактическая 475 кг/м?):
б - для газобетона с проект¬
ной плотностью 600 кг/м?
(фактическая 640 кг/м3):
в - для газобетона с проект¬
ной плотностью 700 кг/ м?
(фактическая 704 кг/м?)б)4.03.53.02.52.01.5
1.0
0.5
0.0в)о; МПа= 3,65 МПао, МПаRb = 4.19 МПаЕм	= 0.00180 ^ " 0-°°25О 0.5о	о	о	о	о	о	о 0,0О	Ю	О	1Л	о	ю	оО	о	—	-Н	<N	СЧ	СОо	о	о	о	о	о	оо	о	о	о	о	о	оо	о	о	о	о	о	очто по данным [2.25] величина относительной деформации,
соответствующей прочности ячеистого бетона при осевом
сжатии, была получена не прямым путем, а на основе обра¬
ботки результатов испытаний слабоармированных балок на
изгиб. Данные [2.25] получены путем испытания призм на
сжатие согласно ГОСТ 24452-80 «Бетоны. Методы определе¬
ния призменной прочности, модуля упругости и коэффициента
Пуассона», поэтому их можно считать более достоверными.
Таким образом, вторая параметрическая точка для постро-111
ения идеализированной диаграммы деформирования газо¬
бетона может быть принята равной еЬ1 = 0,00250.Для получения третьей параметрической точки необхо¬
димо знать граничное значение напряжений на нисходящей
ветви диаграммы деформирования. Эти напряжения полу¬
чают путем умножения значения предела прочности на коэф¬
фициент ки. Этот коэффициент согласно СНБ 5.03.01 -02 «Бетон¬
ные и железобетонные конструкции» зависит от показателей
прочности и удобоукладываемости бетона (жесткости бетон¬
ной смеси). Очевидно, что для ячеистого бетона эти характе¬
ристики также будут оказывать влияние на величину коэф¬
фициента ки. Однако в отсутствие обоснованных опытных
данных и нормируемых показателей его можно принять рав¬
ным 0,8.Как можно заметить из уравнения (2.12), для построения
идеализированной диаграммы деформирования бетона
кроме параметрических точек необходимо иметь нормирован¬
ное значение модуля упругости бетона. Как уже было отме¬
чено выше, нормируемые СНиП 2.03.01 -84* значения модуля
упругости ячеистого бетона выше опытных значений по резуль¬
татам испытаний образцов бетона ОАО «Забудова» и ОАО «Грод¬
ненский КСМ», а также ряда зарубежных фирм по производ¬
ству изделий из автоклавного ячеистого бетона. Это на первый
взгляд не весьма существенное различие тем не менее при¬
водит к искаженному представлению о напряженно-деформи¬
рованном состоянии ячеистого бетона даже при элементар¬
ных воздействиях, например, осевом сжатии. В подтвержде¬
ние сказанному на рис. 2.11 приведены две идеализирован¬
ные диаграммы деформирования ячеистого бетона. Одна из
них построена с использованием опытных данных (рис. 2.10 в),
другая - с использованием нормативного значения модуля
упругости ячеистого бетона с проектной маркой по средней
плотности D700 по табл. 18 СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и
железобетонные конструкции».Для достижения максимальной корреляции между опыт¬
ной и теоретической диаграммами нормируемое значение мо¬
дуля упругости принимали по линейной экстраполяции между
значениями классов по прочности на сжатие В2,5 и В3,5 для
марки по средней плотности D700. Нормируемое значение мо¬
дуля упругости составило Ею п = 3300 МПа, что больше экс-112
4.54.03.53.02.52.01.5
1.0
0.5
0,0а. МПа?ь = 4,19 МГ
%la///,✓44к 4
\ N:Cbu —3,35 Mila/ 4tj• ' /
* 0 /а
• 9 //, » /iв //♦ /I.#> У" У /,11
1/£bu.normEeLnormSeLex	6bu.exIоооооюоюооооооооооооооопытоо<NОюCNОоооосооюсоооооозооонормыРис. 2.11. Диаграммы деформирования газобетона марки по сред¬
ней плотности D700. построенные по опытным и расчетным
значениям модулей упругостипериментально полученной величины ЕЮех = 2500 МПа на 32%.
Значения относительных деформаций, соответствующих пре¬
делу прочности, принимали равными еь= 0,00250.Значения относительных деформаций, соответствующих
в обоих случаях величине упругой составляющей ее1 полных
деформаций еь и предельных деформаций еь составили:
eeUx= 0,00168: eelnorm= 0,00127;<W*= 0,00317; ^„=0.00360.На основании очертания диаграмм и полученных значе¬
ний относительных деформаций необходимо отметить сле¬
дующее: ячеистый бетон при продольном нагружении рабо¬113
тает в большей степени упруго. Это подтверждают как значе¬
ния коэффициентов к, вычисленные по формуле (10), так и
доля упругих деформаций геГ Коэффициенты к составили:-	для диаграммы, построенной по экспериментальным
данным, к= 1,492:-	для диаграммы, построенной с использованием нор¬
мируемого значения модуля упругости, к = 1,969.Соответственно доля упругих деформаций составила 67%
и 51%.Различия в указанных показателях обусловлены значе¬
ниями модуля упругости ячеистого бетона, принятыми для
расчетов.На нисходящей ветви (в обоих случаях полученных ана¬
литическим путем) приращение относительных деформаций
ячеистого бетона для диаграммы деформирования, постро¬
енной по опытным данным, составляет чуть больше четверти
полных деформаций (27%). Для диаграммы на основе расчет¬
ного значения модуля упругости эта доля достигает почти
половины (44%). Вместе с тем наблюдения за состоянием призм
во время испытаний свидетельствуют о том, что образование
трещин происходит при напряжениях, составляющих 90¬
95% временного сопротивления бетона, при этом трещины раз¬
виваются, как правило, на всю высоту образца. Появление
видимых трещин, сопровождающееся практически одновремен¬
ным разрушением, характерно для относительно хрупких
материалов, у которых пластическая стадия работы крайне
ограничена или отсутствует вовсе. В этом случае напряжения
в материале снижаются достаточно резко. И наоборот - в
материале с явно выраженной пластической стадией работы
процесс трещинообразования растянут во времени, а сни¬
жение напряжений в результате развития дилатационных
процессов носит более плавный характер.Проведенные аналитические исследования позволяют сде¬
лать вывод о том, что нормируемые значения модуля упру¬
гости автоклавного ячеистого бетона несколько завышены.
Вместе с тем, принимая во внимание хрупкие свойства матери¬
ала, представляется целесообразным при построении идеали¬
зированной диаграммы деформирования автоклавного ячеи¬
стого бетона ограничивать кривую второй параметрической
точкой. Расчетная диаграмма деформирования, использу¬
емая для расчетов конструкций по I группе предельных состо¬
яний, на участке 0 < е < ebR также будет представлять собой114
квадратную параболу с восходящей ветвью и пиковой точкой
с ординатой, равной по величине расчетному сопротивлению
ячеистого бетона. По аналогии с подходом, принятым в СНиП
2.03.01 -84*. значение расчетного сопротивления при действии
расчетных сочетаний нагрузок, следует назначать с учетом
коэффициента условий работы бетона = 0,85. Величину пре¬
дельных относительных деформаций следует принять по анало¬
гии с [2.12] равной ehR= 0.00200. На участке ebR<e<ebu= 0,00250
расчетная диаграмма будет прямолинейной. Идеализирован¬
ная (нормативная) и расчетная диаграммы деформирования
ячеистого бетона с нормативным сопротивлением сжатию
R’b= 4,19 МПа и модулем упругости Еш = 2500 МПа будут
иметь вид, показанный на рис. 2.12.о, МПаРис. 2.12. Нормативная и расчетная диаграммы деформирова¬
ния ячеистого бетона115
2.1.3 МорозостойкостьМорозостойкость ячеистого бетона - показатель ка¬
чества бетона, характеризующий способность сохранять
физико-механические свойства при многократном воздей¬
ствии попеременного замораживания на воздухе и оттаивания
над водой, и оценивается маркой по морозостойкости, кото¬
рая принимается по установленному количеству циклов попе¬
ременного замораживания и оттаивания.За марку бетона по морозостойкости (F) принимают уста¬
новленное число циклов попеременного замораживания и
оттаивания, при котором прочность бетона на сжатие сни¬
жается не более чем на 15%, а потеря массы не превышает 5%.Морозостойкость бетона контролируют путем испытания
образцов-кубов размерами 100x100x100 или образцов цилин¬
дров диаметром и высотой 100 мм, которые выпиливаются
только из средней части контрольных неармированных блоков
или изделий в соответствии с ГОСТ 10180.Образцы, предназначенные для контроля морозостой¬
кости, принимают за основные. Образцы, предназначенные
для определения прочности на сжатие без замораживания
и оттаивания, принимают за контрольные.Число образцов для испытаний на морозостойкость по
таблице 2.1.5 должно составлять не менее 21(12- основных,
6 - контрольных для установочного и промежуточного циклов,
3 - для определения потери массы бетона).Основные и контрольные образцы бетона перед испыта¬
ниями на морозостойкость должны быть высушены до посто¬
янной массы при температуре от 60 до 70°С, охлаждены не
менее 24 часов и насыщены водой при температуре +(18 ± 12)°С.Основные образцы загружают в морозильную камеру при
температуре - 18°С и выдерживают в течение не менее 4 часов.
Образцы после их выгрузки из морозильной камеры оттаи¬
вают в камере оттаивания при температуре +(18 ± 2)°С и
относительной влажности (95 + 2)% в течение не менее 4 ч.Контрольные образцы до испытания на сжатие выдержи¬
вают в камере оттаивания в течение времени, соответствую¬
щего числу циклов, указанному в таблице 2.1.5.Прочность на сжатие, массу и влажность основных и
контрольных образцов определяют через число циклов, указан¬
ных в таблице 2.1.5 по ГОСТ 10180, ГОСТ 12730.1. ГОСТ 12730.2.По результатам испытания на сжатие основных образцов116
Таблица 2.1.5Число образцов для испытаний ячеистого бетона
на морозостойкостьМарка бетона по
морозостойкостиF15F25F35F50F75F100Число циклов, после
которых испыты¬
вают образцы бе¬
тона на сжатие1015253550751525355075100после заданного в таблице 2.1.5 числа циклов заморажива¬
ния и оттаивания, а также контрольных образцов, определяют
среднюю прочность и среднее значение массы.Относительное снижение прочности (R), %, основных об¬
разцов рассчитывается по формуле:AR=Rk~R°lOO.	(2.13)где: Ro- среднее арифметическое значение прочности при сжа¬
тии основных образцов, высушенных до постоянной массы
после заданного числа циклов испытаний МПа;Rk - среднее арифметическое значение прочности контроль¬
ных образцов, высушенных до постоянной массы (после
нахождения в водонасыщенном состоянии в течение времени
прохождения замораживания - оттаивания основными образ¬
цами), МПа.Потерю массы Дт, %, образцов вычисляют по формуле:Дт = ———100,	(2,14)тгде: т3 - среднее значение массы основных образцов, вы¬
сушенных до постоянной массы после требуемого числа циклов
замораживания - оттаивания, г;т- среднее значение массы основных образцов, высушенных
до постоянной массы перед замораживанием, г.Марка бетона по морозостойкости соответствует требу¬
емой, если относительное снижение прочности бетона после
прохождения числа циклов испытаний составит менее 15%,117
средняя потеря массы серии основных образцов не превы¬
сит 5%.Из-за капиллярно-пористой структуры, ячеистый бетон
характеризуется сравнительно высокой морозостойкостью
по сравнению с материалами, имеющими капиллярную
структуру, например бетон, кирпич и т. д.Важнейшим фактором, определяющим морозостойкость
ячеистого бетона, является качество межпорового простран¬
ства вещества каркаса, иначе - макроструктуры. Главным
образом, распределением капиллярных пор по размерам в
частности присутствие в нем условнозамкнутых (резервных)
пор. Чем больше объем этих пор в единице объема ячеистого
бетона, тем больше морозостойкость.Относительно большие поры (ячейки) со всех сторон окру¬
жены гидросиликатной связкой и непрореагированными части¬
цами кремнеземистого компонента и они не могут заполнять¬
ся влагой в результате капиллярной конденсации и капил¬
лярного подсоса. Даже в случае частичной проницаемости стенок
ячеек (например, при больших В/Т) вода может занимать
только небольшую часть объема ячейки, поэтому деструкция
ячеистого бетона не является результатом замораживания воды
в ячейках. Деструкция ячеистого бетона при замораживании
и оттаивании происходит вследствие наличия открытых капил¬
лярных пор, способных заполняться влагой при капиллярной
конденсации и капиллярном подсосе.Известно, что прочностные и особенно эксплуатационные
свойства ячеистого бетона связаны со структурой межпоро¬
вого пространства, главным образом, распределением капил¬
лярных пор по размерам. Поэтому было изучено распреде¬
ление пор в радиусе более 50 и менее 0,01 мкм, характеризу¬
ющее состояние микроструктуры (г < 0,01 мкм), от 0,01 до
0,1 мкм (состояние переходных пор) и от 0,1 до 50 мкм (состо¬
яние более мелкой части макропор).В таблице 2.1.6 приведены характеристики макрострук¬
туры ячеистого бетона в зависимости от технологии и вида вяжу¬
щих материалов.Установлено [6), что независимо от способа формования
смеси (ударная или литьевая технология), вида вяжущего
(известково-цементное, цементное или сланцезольное) общая
пористость ячеистого бетона изменяется в пределах 68,7¬
79,9%, объем капиллярных пор радиусом не менее 0,01-50 мкм
колеблется в пределах 361,3-562,5 мм3/г, возрастная для мате-1 18
119Таблица 2.1.6Характеристика макроструктуры ячеистого бетонаТехнология и
вид вяжу¬Плотность,кг/м3Объем пор, мм'/r, радиус, мкмУдельная поверхность пор, м2/г,
радиус, мкмщего50-1010-11-0,10,1-0,01<0,01^•ибш0,10,1-0,01<0,01532199,052,639,8244,916,2552,5039,980.420.43,624,4542156,822,916,6182,816,8395,946,20,217,53,821.5Уда рная
(известково¬
цементное)467127,252,420,9178,939,9419,342,70,216,08,724,9507150,638,718,1196,842,8446,9440,118.59,027,6365130,215,445,8295,928,4515,751,40,327.46,133,8Литьевая(цемент)469127,636,715,3324,428,9532.960.90,226.96,333,4Литьевая(сланцеваязола)57653893,774,625.415.531.213.2240,2226,125.931.9416,457,7361,362,60,30.220,021,35,66,925,928,3Примечание:Над чертой - общий объем пор радиусом < 0,01 до 50 мкм, мм3/г;
под чертой - % пор радиусом 0,1-0,01 мкм от общего объема пор.
риалов с пониженной плотностью за счет увеличения пере¬
ходных пор в интервале радиусов 0,1-0,01 мкм. Объем этих
пор, обладающих высокой удельной поверхностью, состав¬
ляет 17,5-27,4 м2/г. При этом доля этих пор в общем объеме
составляет для образцов ячеистого бетона ударной техно¬
логии 39,9-51,4% против 57,7-62,6% - для ячеистого бетона
литьевой технологии и 60,9% - для ячеистого бетона «Сипо-
рекс» (табл. 2.1.6).При одной и той же плотности в зависимости от вели¬
чины объема, образованного порами радиусом 0,1-0,01 мкм,
морозостойкость изменяется в широких пределах, повышаясь
с увеличением плотности. При плотности материала около
500 кг/м3 максимум морозостойкости (= 45 циклов) прихо¬
дится на гидросиликатную связку, в которой объем переход¬
ных пор радиусом 0,1-0,01 мкм составляет около 200-250 мм3/г
(рис. 2.13, табл. 2.1.7). Морозостойкость не менее 40 циклов
имеет ячеистый бетон при водопоглощении не более 34% и
объеме пор радиусом 0,1-0,01 мкм - 200-225 мм3/г (2.14).Таблица 2.1.7Зависимость морозостойкости ячеистого бетона
от макроструктурыВяжу¬щееТехно¬логияОбщий
объем
пор,
мм /гОбъем пор
радиусом
0,1-0,01 мкм,
мм3/гВодо-погло¬щение,%Плот¬ность,кг/м3Морозо¬стойкость,циклы(ГОСТ2852-77)Извесг-ударная552,5244,933,253235ково-це-446,9196,832,950735ментное419,3178,934,146750515,7295,944,836525литье¬532,9324,445,7469разруши¬ваялись через(фирма«Сипо-15рекс»)Дифференциальные кривые распределения объема пор
по логарифмам радиусов также указывают, что дифференци¬
альное изменение объема пор для ударной и литьевой тех¬
нологии не одинаково. На дифференциальных кривых образ¬
цов ударной технологии отмечается большой пик в области120
1-ИЮ2-4503-5004-5505-600Объем пор. мм J/rРис. 2.13. Зависимость морозостойкости ячеистого бетона
от объема пор радиусом 0.1-0.01 мкм для различной плотностиаоо5Sт1-262-283-304-325-346-367-388-40Объем пор. мм3/гРис. 2.14. Зависимость морозостойкости ячеистого бетона от
объема пор радиусом 0,1-0,01 мкм для различных В/Традиусов около 0,0223-0.0232 мкм с характерным повыше¬
нием объема пор в области радиусов 30,8-40,3 и 6,9 мкм.Механизм разрушения материалов с капиллярно-пори¬
стой структурой при попеременном замораживании и
оттаивании в значительной мере отличается от механизма
разрушения материалов с капиллярной структурой. По дан¬
ным исследований Шейкина А.Е., Баранова А.Т., Добшица Л.М.
[ 11] и других исследований, при замораживании в резервных
порах часть жидкости, под действием кристаллизационного
давления растущих кристаллов льда перемещается из откры¬
тых в резервные поры, вследствие чего в стенках ячеек яче¬
истого бетона в процессе их замораживания не возникают
растягивающие напряжения.121
Образование резервных пор обусловлено химической
контракцией, протекающей в процессе взаимодействия вяжу¬
щего с водой. В результате химической контракции цемента
объем цементного теста уменьшается, что и наблюдается в
первые часы формирования структуры цементного камня.
Однако, после того как в цементном камне сформировался
кристаллический каркас, усадочные деформации, обуслов¬
ленные химической контракцией, не могут проявиться из-
за сопротивления свободной усадки со стороны жесткого
ячеистого каркаса, и по всему объему цементного камня про¬
исходит образование мельчайших пор.Следовательно, в процессе гидратации вяжущего, на этапе
сформировавшегося жесткого кристаллического скелета, не
повышается пористость цементного камня, а только часть пор
обезвоживается и переходит в резервные.ц, к.Резервную (условно-замкнутую) пористость Я-1—- , об¬
уз.разующуюся в жестком каркасе ячеистого бетона, можно по¬
считать по формуле Шейкина А.Е. (12. 13]:,ц.к. _ 0.041 а р,,
уз. 1 + р цВ/Цгде: а - степень гидратации цемента:
рч - отношение плотности цемента к плотности воды:В/Ц - расход цемента и воды на 1 м3 бетона, кг.Из формулы 2.15 следует, что резервная пористость, при
прочих равных условиях, тем больше, чем выше степень гид¬
ратации цемента и чем меньше В/Ц или водотвердое отно¬
шение смеси.Из-за неравномерности распределения макропор и резерв¬
ных пор по объему жесткого каркаса, в отдельных его микро¬
объемах существенно возрастает протяженность тонких
капилляров, связывающих открытые поры, заполненные вла¬
гой, с резервными, заполненными паровоздушной смесью.
С увеличением протяженности путей движения жидкости от
открытых пор к резервным в процессе замораживания бетона
возрастает гидравлическое сопротивление движущемуся
потоку жидкости, а следовательно, и гидравлическое давле¬
ние на стенки капилляров жесткого каркаса.При недостаточной прочности стенок жесткого каркаса122
происходит их локальное разрушение, а также блокирующих
резервных пор оболочек, в результате чего разрушение бе¬
тона при замораживании наступает раньше, чем резервные
поры полностью заполняются жидкостью или льдом.Широкое применение ячеистого бетона при строитель¬
стве в суровых климатических условиях подтвердило высо¬
кую морозостойкость этого материала.Ячеистый бетон отличается достаточно высокой стой¬
костью к сверхнизким температурам. В Научно-исследователь¬
ском институте бетона и железобетона (НИИЖБ, г. Москва)
Т.А. Уховой были испытаны образцы ячеистого бетона, изготов¬
ленного на предприятиях Республики Беларусь, на стойкость
к сверхнизким температурам [6]. Влажность образцов при
испытании была близка к сорбционной и составляла не более
12%. Испытания на стойкость проводились путем поперемен¬
ного замораживания при температуре, равной -156°С, и
оттаивания при температуре +20°С ±2°С в течение 15 циклов.Результаты испытаний показали, что образцы сохраняют
достаточно высокую прочность после циклического воздей¬
ствия сверхнизких температур. Прочность основных образ¬
цов по сравнению с контрольными уменьшилась на 1,5-10,5%.
Наибольшее уменьшение прочности (10,5%) наблюдается у
бетона, изготовленного по литьевой технологии, а наимень¬
шее (1,5%) у ячеистого бетона, изготовленного по ударной тех¬
нологии.По техническим условиям на ячеистые конструктивно¬
теплоизоляционные бетоны, в зависимости от плотности, марка
по морозостойкости находится в пределах F15 + F75.Во многих странах (Германия, Швеция и др.) националь¬
ными стандартами морозостойкости ячеистого бетона не ре¬
гламентируется .Опасность разрушения конструкции из ячеистого бетона
в результате воздействия отрицательных температур может
возникнуть в случае, если фактическая влажность превышает
критическую. По данным Пуринша Е. и Ларсона Л .Е. [14] для
ячеистого бетона плотностью 500 кг/м3 критическая влаж¬
ность составляет 40% по объему.В соответствии с Европейским стандартом EN 771 -4: 2003,
IDT «Требования к строительным блокам. Строительные блоки
из автоклавного ячеистого бетона», до выхода соответствую¬
щего Европейского стандарта по морозостойкости ячеистого123
бетона, изготовитель должен проводить испытания блоков
на морозостойкость в соответствии с нормами и правилами,
действующими на территории их применения.2.1.4.	ПаропроницаемостьПаропроницаемость ячеистого бетона - показатель ка¬
чества бетона, характеризующий способность материала про¬
пускать или задерживать водяной пар. Паропроницаемость
ячеистого бетона при прочих равных условиях зависит от
плотности.Согласно ГОСТ 25898-83 «Материалы и изделия строи¬
тельные. Методы определения сопротивлению паропроница-
нию», паропроницаемость материала - величина, численно рав¬
ная количеству водяного пара в миллиграммах, которое про¬
ходит за 1 ч через слой материала площадью 1 м2 и толщиной1	м при условии, что температура воздуха у противополож¬
ных сторон слоя одинакова, а разность парциального дав¬
ления водяного пара равняется 1 Па. Паропроницаемость оцени¬
вается коэффициентом паропроницаемости, ц, мг/(м ч Па).Сущность методов определения паропроницаемости заклю¬
чается в создании стационарного потока паров воды через
исследуемый образец и определении величины этого потока.Сопротивление паропроницанию изделия - величина,
численно равная разности парциального давления водяного
пара в паскалях у противоположных сторон изделия с плоско¬
параллельными сторонами, при которой через площадь изде¬
лия, равную 1м2, за 1 ч проходит 1 мг водяного пара при равен¬
стве температуры воздуха у противоположных сторон слоя.Согласно СНБ 2.04.01 -97 «Строительная теплотехника» со¬
противление паропроницанию слоя ограждающих конструк¬
ций Rn, м2 ч Па/м2 определяется по формуле:D 5Rn=-'	(2.16)где: 8 - толщина слоя, м;ц - расчетный коэффициент паропроницаемости слоя ячеи¬
стого бетона, мг/м ч Па, принимаемый по таблице 2.1.8.Следует отметить, что значение коэффициента паропрони¬
цаемости зависит от метода испытания.Для сравнения в таблице 2.1.9 приведены значения коэф¬
фициента паропроницаемости ячеистого бетона плотностью124
Таблица 2.1.8Теплотехнические показатели ячеистого бетонаПлотность у, кг/м5Коэффициент паропроницаемости |Х, мг/м- ч Па3000,264000,235000,206000,177000,168000,149000J210000.11400-700 кг/м3, определенного по ГОСТ 25898-83 и ES ISO
12572:2001 «Определение паропроницаемости».Таблица 2.1.9
Значения коэффициента паропроницаемости
ячеистого бетона плотностью 400-700 кг/м3,
определенного по ГОСТ 25898-83 и
ESISO 12572:2001Плотность у,
кг/м3Коэффициент паропроницаемости jx, мг/м ч Паметол испытанияГОСТ 25898-83ES ISO 12572:20014000,230,0965000,200,0876000,170,0767000,180,070Из таблицы 2.1.9 видно, что коэффициент паропрони¬
цаемости ячеистого бетона, определяемого по ГОСТ 25898-83,
в 2,3 раза больше, чем по ES ISO 12572:2001.Следует отметить, что для ячеистого бетона и других стро¬
ительных материалов согласно БНБ 2.04.01-97 «Строитель¬
ная теплотехника» и СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника»
регламентируется коэффициент паропроницаемости и сопро¬
тивление паропроницанию слоя ограждающих конструкций,
а согласно DIN 4108.4 «Теплотехника в строительстве высот¬
ных зданий. Тепло-влагозащитные характеристики» и согласно
DIN 1745 «Метод определения расчетных значений тепловой
защиты. Каменная кладка и ее продукты» регламентируется125
коэффициент сопротивления диффузии водяного пара. Кроме
того, в отличие от СТБ 1117 и ГОСТ 25485-89 по европей¬
скому стандарту ЕН 771 -4-2003 «Требования к строительным
блокам из автоклавного ячеистого бетона» также регламенти¬
руется коэффициент диффузии водяного пара. Для ячеистого
бетона плотностью 300-1000 кг/м3, не зависимосто от плот¬
ности, коэффициент диффузии водяного пара равен 5/10.
Коэффициент сопротивления диффузии водяного пара это со¬
противление слоя ячеистого бетона по сравнению с сопротив¬
лением воздушного слоя той же толщины при одинаковых
условиях.Низкое значение коэффициента относится к диффузии
водяного пара в строительный элемент, а большее из строитель¬
ного элемента.Для сравнения в таблице 2.1.10. приведены значения коэф¬
фициентов сопротивления диффузии водяного пара для раз¬
личных строительных материалов согласно DIN 4108.Таблица 2.1.10Значения коэффициентов сопротивления
диффузии водяного пара для различных
строительных материаловСтроительный материалКоэффициент сопротивления
диффузии водяного параЯчеистый бетон5/10Наружная штукатурка10Внутренняя штукатурка6Пустотелый кирпич5/10Силикатные изделия5/25Цемент, раствор, штукатурка10/35Дерево40Бетон70/150Пенопласт20/300Битумное кровельное полотно10 000/80 000Синтетическое кровельное полотно10 000/80 000Из таблицы 2.1.10 видно, что по сравнению с другими
традиционными строительными материалами (бетон, дерево,
кирпич, пенопласт и др.) ячеистый бетон имеет одно из самых
низких значений по сопротивлению паропроницаемости.В заключение следует отметить, что для создания здоро¬126
вого климата в помещении, наряду с теплоаккумуляционной
и теплоизоляционной способностью, большое значение
имеют диффузионные свойства строительного материала.
Ячеистый бетон открыт для диффузии («дышит») и за счет
поглощения и отдачи влаги поддерживает постоянную влаж¬
ность воздуха внутри помещения.2.1.5.	УсадкаВ ячеистобетонных изделиях и конструкциях во время
их эксплуатации развиваются влажностная и карбонизаци¬
онная усадка (деформация). Деформация ячеистого бетона
без воздействия внешних нагрузок возникает из-за влаго¬
обменных процессов между бетоном и окружающей средой
и воздействием содержащегося в воздухе углекислого газа.2.1.5.1.	Влажностная усадкаНормами ГОСТ 25485 «Бетон ячеистобетонный. Техниче¬
ские условия» регламентируется только влажностная усадка
(усадка от высыхания бетона), которая не должна превышать
для ячеистых бетонов автоклавного твердения величину
0,5+0,7 мм/м.Для автоклавных бетонов марок D350+D1100 изготовлен¬
ных на базе песка, усадка при высыхании не должна превы¬
шать 0,5 мм/м, а для бетонов, изготовленных на других кремне¬
земистых компонентах (золы, шлаки и др.), не более 0,7 мм/м.
Для неавтоклавных ячеистых бетонов марок D600+D1100
усадка при высыхании не должна превышать 3,0 мм/м.Усадка при высыхании в европейских странах обычно
определяют по методике РИЛЕМа при переходе влажности об¬
разцов ячеистого бетона от водонасыщенного состояния к экс¬
плуатационному (равновесному) при 43% относительной влаж¬
ности воздуха и при температуре +20°С. На рис. 2.15 при¬
ведена зависимость влажностной усадки ячеистого бетона от
влагосодержания по массе.Из рис. 2.15 видно, что усадка увеличивается при высуши¬
вании бетона. Однако практический интерес представляет
усадка бетона, возникающая при снижении так называемой
отпускной влажности (25-35%) до равновесной (4-5%).В зависимости от размеров образцов и методов испыта¬
ния результаты величины усадки бетона могут значительно
отличаться.127
Влагосодержание, %Рис. 2.15. Усадка ячеистого бетона при влагосодержании в
96 по массеПо ГОСТ 25485 сущность методов определения усадки
ячеистого бетона при высыхании заключается в определении
измерения длины образца размером 40x40x140 мм при из¬
менении его влажности с 35% до 5% по массе. Образцы выпи¬
ливают из конструкции или блока не позднее чем через 24 часа,
после окончания автоклавной обработки. При этом торцевые
грани образцов должны быть параллельны вспучиванию яче¬
истобетонной смеси. В центре каждой торцевой грани образца
укрепляют репер из нержавеющей стали.Образцы в течение 3-х суток насыщают водой при темпе¬
ратуре +20°С. После насыщения водой образцы выдерживают
в течение 3-х суток в плотно закрытом эксикаторе под водой
и после этого взвешивают и по часовому индикатору делают на¬
чальный отсчет длины образца (LJ. Далее образцы помещают
вновь в эксикатор и выдерживают под безводным карбона¬128
том калия. Через каждые 7 суток влажный карбонат калия
заменяют сухим.В течение первых четырех недель определяют изменение
длины и массы образцов каждые 3-4 сутки. В дальнейшем
измерения проводят не ранее одного раза в неделю до дости¬
жения образца постоянной массы. После окончания измере¬
ния усадки образцы высушивают при температуре +105°С
до постоянной массы и взвешивают.Значения усадки (EJ мм/м, после каждого измерения оп¬
ределяют по формуле:Е, = L°~L| 100Q	(2.17)где: Lo - начальный отсчет длины образца после водонасы-
щения, мм;L( - длина образца после i дней выдержки над карбонатом
калия, мм.Влажность бетона по массе (W,), %, определяют по формуле:(2.18)TJIqгде: т1 - влажность влажного образца после (дней выдержки
под карбонатом калия, г;гт^ - влажность влажного образца высушенного до постоян¬
ного веса, г.По значениям Е1 и W, для каждого образца строят кривую
усадки по примерной кривой согласно рис. 2.16.По рис. 2.16 определяют усадку образца (Е0), мм/м в ин¬
тервале влажности от 35% по 5%, а значение высчитывают
по формуле:Е0=ЕЪ-ЕЛЪ,	(2.19)где: Е5 - значение усадки при влажности 5% по массе, мм/м:
Е35 - значение усадки при влажности 35% по массе, мм/м, г.Известно, что влажностная усадка бетонов обуславлива¬
ется действием капиллярных сил и десорбцией воды из меж-
кристаллических слоев при испарении воды в процессе сушки
материала. Следовательно, величина влажностной усадки
ячеистого бетона зависит от количества, состава и кристал¬129
Влажность W, %Рис. 2.16. Примерная усадка при высыхании образцов бетоналической структуры гидросиликатов, а также от характери¬
стики капиллярной пористости материала.Многочисленные исследования влажностной усадки яче¬
истого бетона при нормальных температурно-влажностных
условиях эксплуатации показали, что основную роль играет
качество микроструктуры бетона. Скорость развития усадоч¬
ных, деформаций, характеризуемая коэффициентом усадки
(3 (деформация в мм/м при изменении на 1% влажности), на
протяжении всего процесса высыхания бетона не одинакова.В начале процесса высыхания до влагосодержания 50%
происходит набухание бетона и р находится в пределах от
+ 0,004 мм/м до + 0,008 мм/м. При уменьшении влагосодер¬
жания от 50% до 25-35% процесс усадки бетона происходит
интенсивно и р находится в пределах 0,010-0,015 мм/м, а
при дальнейшем уменьшении влагосодержания до 8-10%
усадка резко уменьшается и р находится в пределах 0,003¬
0,006 мм/м. Наиболее интенсивно (опасно) развивается
усадка бетона при уменьшении влагосодержания до 3-5% и
Р находится в пределах 0,04-0,05 мм/м. При изменении влаго¬
содержания ячеистого бетона плотностью 500-700 кг/м3 от130
отпускной, равной 25-35%, до эксплуатационной, равной 4-5%
по массе, влажностная усадка описывается уравнением [15]:£ж(ИГ.-ИО-р.	(2-20)где: Wh и WK - влажность в начале и в конце высушивания, %.Для ячеистого бетона плотностью 500-700 кг/м3 на це¬
ментно-известковом вяжущем коэффициент усадки р = 0,011¬
0,015 мм/м.Интенсивность развития влажностной, а также карбони¬
зационной усадки ячеистого бетона значительно уменьша¬
ется при наличии хорошо закристаллизованной гидросили¬
катной связки, в состав которой входят тоберморит и афвил-
лит в виде крупных удлиненных кристаллов. При волокни¬
стой и игольчатой формах гидросиликатной связки значительно
увеличивается влажностная усадка ячеистого бетона.Следовательно, технологические мероприятия по уменьше¬
нию усадки ячеистого бетона необходимо осуществлять в не¬
скольких направлениях, например, за счет уменьшения коли¬
чества воды затворения смеси, увеличения плотности стенок
ячеек, а также регулирования минералогического состава
гидросиликатов кальция.В таблице 2.1.11, по данным исследований по данным
Г. Грюнера, К. Эскуссона и других [16] приведена влажно¬
стная усадка ячеистого бетона плотностью 700 кг/м3 в зави¬
симости от минералогического состава гидросиликатов.Таблица 2.1.11
Состав и влажностная усадка ячеистого бетона
с у = 700 кг/м.3Основнойструктурооб¬разующийминералСодержа¬
ние мине¬
рала, в %
по массеУсадка, в мм/м при
весовой влажности, %насыщен¬
ность, —»3535 —> 55—>0Iа • C,SH2400,150,650,8C-S-H (I)160,500,551,052,10тоберморит220,300,151,01,45Из таблицы 2.1.11 видно, что у ячеистого бетона, струк¬
турообразующий основной которого является высокоосновной
гидросиликат [a C2SH], при изменении влажности бетона с мак¬131
симального насыщения 50% до 35% усадка практически не
происходит. При изменении влажности от 35% до 5% усадка
незначительна - 0,15 мм/м. Практически вся усадка бетона
происходит при изменении влажности от 5% до 0.У бетона, у которого основной структурообразующий мине¬
рал - низкоосновный гидросиликат [C-S-H (I)], при изменении
влажности от 50% до 5% усадка бетона происходит относи¬
тельно равномерно, но и она резко возрастает при изменении
влажности от 5% до 0%. Если основным минералом является
тоберморит, то при изменении влажности от 50% до 5% усадка
бетона меньше, чем в случае C-S-H (I), но больше, чем в случае
a C2SH. Однако, при изменении влажности от 5% до 0, бетон
имеет такую же усадку, как в случае C-S-H (I). Различная
кинетика изменения влажности усадки ячеистого бетона при
изменении влажности от 50% до 5% объясняется различным
минералогическим составом гидросиликатов кальция.2.1.5.2. Карбонизационная усадкаИзвестно, что ячеистый бетон подвергается значитель¬
ным усадочным деформациям при интенсивном воздействии
углекислого газа (двуокиси углеродов). Причиной усадки бе¬
тона в процессе карбонизации являются собственные напря¬
жения гидросиликатной связки, проявляющиеся при раз¬
ложении ее угольной кислотой. Гидросиликаты разлагаются
при действии углекислого газа на кристаллический карбонат
кальция и гель кремнекислоты. Собственные напряжения
являются, в основном, следствием кристаллизационного давле¬
ния, возникшего в период развития кристаллической струк¬
туры карбоната кальция. По теории академика П.А. Ребин¬
дера причина возникновения собственных напряжений явля¬
ется направленный рост кристаллов в процессе обрастания
сформировавшегося каркаса кристаллизационной структуры.Размер и объем карбоната кальция, при прочих равных
условиях, зависит от конструкции углекислого газа и от влаж¬
ности бетона.На рис. 2.17 по данным Х.И. Муста [17] приведена зави¬
симость карбонизационной усадки ячеистого бетона плотно¬
стью 500-600 кг/м3 от содержания углекислого газа.Зависимость карбонизационной усадки ячеистого бетона
(у) от содержания углекислого газа (х) выражается следующей
формулой:у = 0,07042 е°-255‘ - 0.33	(2.21)132
со2,%Рис. 2.17. Зависимость карбонизационной усадки
ячеистого бетона от содержания связанной С02При возрастании степени карбонизации до 30% не про¬
исходит существенных деформаций, наибольшие деформа¬
ции обнаруживаются при повышении степени карбонизации
выше 60%. При практически полной карбонизации ячеистого
бетона на цементно-известковом вяжущем достигается
степень карбонизации 80-82% и усадка 2,60 мм/м.Для получения более стойкого ячеистого бетона при кар¬
бонизации до степени 60-70%, что соответствует карбони¬
зации ячеистого бетона в течение десятков лет в атмосфер¬133
ных условиях, необходимо иметь хорошо закристаллизован¬
ную структуру новообразований, в составе которых преобла¬
дает тоберморит, и имеются гидросиликаты кальция более
высокой основности.За счет оптимизации технологии производства можно полу¬
чить ячеистый бетон с минимальной карбонизационной усад¬
кой. Например, с уменьшением количества извести в смеси
от 24% до 12% усадка ячеистого бетона при карбонизации
до степени 60-70% уменьшается от 1,5 до 0,7 мм/м, а при уд¬
линении изотермической выдержки от 3 до 9 часов карбо¬
низационная усадка уменьшается от 2,0 до 0,8 мм/м.По данным Е.С. Силаенкова [15] влияние карбонизации
углекислым газом на прочность ячеистого бетона описыва¬
ется уравнением второй степени (например, для ячеистого си¬
ликата):R = 4 ■ 10"4 ■ С2 - 0,52 С +103-	(2 22)Ru = 0.011 С2-1.5 С + 86,	(2.23)где: R и Ru - прочность бетона при сжатии и изгибе в % от проч¬
ности до карбонизации;С - степень карбонизации бетона, %.Карбонизация протекает наиболее интенсивно при влаж¬
ности бетона 10-20% по весу.Модуль упругости бетонов на цементе снижается при кар¬
бонизации на 10-20%, а бетонов на извести - на 30-50%. По
данным А.Д. Гумуляускаса и Пуоджюкинсаса [ 18] ползучесть
при растяжении ячеистого бетона при карбонизации в 10¬
15 раз превышает меру ползучести некарбонизационного бе¬
тона. Прочность при растяжении при степени карбонизации
70% (10% присоединенного С02) снижается на 50-60% и модуль
упругости при растяжении, также снижается на 30-40%.Для уменьшения карбонизационной усадки в период
эксплуатации конструкций зданий из ячеистого бетона
должны использоваться различные защитно-декоративные
покрытия, учитывающие специфические свойства ячеистого
бетона и процессы, происходящие в нем в эксплуатационных
условиях. По данным А.Д. Гумуляускаса [ 19] трещиностой-
кость конструкции из ячеистого бетона можно обеспечить только
при использовании бетона с плотностью меньше 600 кг/м3
в сочетании с защитным покрытием, замедляющим процесс134
карбонизации примерно в 10 раз, а конструкции необходимо
максимально предохранить от систематического увлажнения
атмосферными осадками.В заключении следует отметить, что во время производства
ячеистого бетона, для снижения влажностной и карбонизаци¬
онной усадки должны использоваться смеси с пониженным
количеством воды затворения, вяжущее должно быть цементно¬
известковое, а цемент должен быть бездобавочный. Продолжи¬
тельность автоклавной обработки и рациональный состав смеси
при заданной плотности, прочности и морозостойкости должны
обеспечивать минимальную усадку ячеистого бетона.2.1.6.	ВлажностьПосле изготовления ячеистый бетон содержит в себе влагу.
Поэтому при поставке продукции с завода изготовителя ре¬
гламентируется так называемая отпускная влажность.По СТБ 1117 «Блоки из ячеистого бетона стеновые. Техни¬
ческие условия» отпускная влажность бетона не должна пре¬
вышать 25% по массе д ля бетона на базе песка и 35% на основе
золы, тонкомолотой извести и отходов ячеистобетонного про¬
изводства.В процессе хранения на складе, транспортировки и монтажа
конструкций, за счет атмосферных осадков, влажность бетона
может увеличиваться. Кроме того, в период эксплуатации
вследствие конденсации влаги также может увеличиваться
влажность бетона в конструкциях здания. Поэтому изделия,
как правило, поставляются на стройки в упаковке, исключа¬
ющей дополнительное увлажнение бетона, а при монтаже кон¬
струкций применяются мероприятия, исключающие увлаж¬
нение бетона.При проектировании зданий любого назначения необхо¬
димо обеспечить высыхание конструкций и предотвратить
негативное влияние конденсации влаги. Высыхание должно
быть обеспечено снаружи за счет применения паропрони¬
цаемой отделки или вентилируемой наружной облицовки.В настоящее время в мировой практике накоплен доста¬
точный опыт эксплуатации конструкций из ячеистого бетона
в различных климатических условиях.Ячеистый бетон представляет собой капиллярно-пори¬
стую структуру, которая обладает достаточно высокой способ¬
ностью отдавать влагу в окружающую среду, поэтому за один-135
два года эксплуатации здания, в ограждающих конструкциях
достигается эксплуатационная (равновесная) влажностьбетона. Наименьший срок достижения эксплуатационной влаж¬
ности ячеистого бетона относится к странам с жарким кли¬
матом, а наибольший для стран с умеренным, влажным и холод¬
ным климатом. При этом за первые полгода эксплуатации
зданий влагосодержание конструкций снижается на 60%.Согласно СНБ 2.01.01.-93 «Строительная теплотехника»
величина эксплуатационной влажности ячеистого бетона плот¬
ностью 300-3-700 кг/м3 для условий эксплуатации «А» (сухой
режим) и «Б» (нормальный, влажный и мокрый режим) состав¬
ляет соответственно 4 и 5% по массе. Для плотности 800+
1000 кг/м3 величина эксплуатационной влажности составляет
для «А» - 6% и для «Б» - 7% по массе.Величина эксплуатационной влажности ограждающих
конструкций зданий из ячеистого бетона по зарубежным стан¬
дартам DIN 4701 «Правила расчета расхода тепла зданий» и
DIN 4108 «Теплоизоляция в строительстве высотных зданий»
(Германия), SBN № 67 «Строительные нормы» (Швеция) и NEN
1068 «Тепловые характеристики зданий» (Нидерланды) не пре¬
вышает 5% по массе.Как уже отмечалось, от влажности бетона зависят физико¬
механические показатели бетона, а также его теплопровод¬
ность. Развитая поверхность ячеистого бетона и наличие незам¬
кнутых, сообщающихся между собой пор, придает материалу
значительную склонность к увлажнению и высыханию. Высу¬
шенный до постоянной массы ячеистый бетон, помещенный
в среду с повышенной влажностью, подвержен значитель¬
ному сорбционному увлажнению. Сорбционная влажность
определяется по ГОСТ 24816 и характеризует способность
материала поглощать пары воды из окружающей среды. На
основании изотерм сорбции рассчитывается эксплуатационная
влажность, которая обусловливает величину расчетного коэф¬
фициента теплопроводности.В таблице 2.1.12 приведена влажность ячеистого бетона,
высушенного до постоянной массы, при различной относи¬
тельной влажности воздуха.Из таблицы 2.1.12 видно, что ячеистый бетон с объемным
весом 400-700 кг/м3 при относительной влажности воздуха
в помещении 60% приобретает влажность 3,5-4,2%, при
относительной влажности воздуха 80% - до 3,4-6,5%, а при
влажности воздуха близкой к 100%, - от 10,7 до 15,4%.136
Таблица 2.1.12
Влажность ячеистого бетона при различной
относительной влажности воздухаПлотность,Уо,кг/м3Влажность ячеистою бетона нрн различной
относительной влажности воздуха, %40%60%80%100%4002,74.26,515,45002,33,84,513,56002,13,54,212,67001,73,34,010,7Следует отметить, что величина эксплуатационной влаж¬
ности и скорость достижения ее ячеистым бетоном, зависит
от того, увлажнялся ли сухой ячеистый бетон или более влаж¬
ный ячеистый бетон терял излишнюю влагу в процессе
достижения эксплуатационной влаги.В том случае, когда высушенный до постоянного веса яче¬
истый бетон находится в условиях обычной относительной
влажности воздуха (60-80%), величина равновесной влаж¬
ности достигается уже через 10-15 суток и редко превышает
4,5-7,0%. Если же в эти условия помещается ячеистый бетон
с влажностью 20-25%, то снижение ее происходит значительно
медленнее и величина равновесной влажности оказывается
обычно несколько выше, чем в первом случае. У образцов ячеи¬
стого бетона плотностью 500-700 кг/м3, увлажненных до мак¬
симального водопоглощения 53-49%, за 150 суток в среде с
относительной влажностью воздуха 50-55% установилось рав¬
новесное влагосодержание и составило приблизительно 5%.Однако, в жилых домах, находящихся в эксплуатации,
динамика изменения влажности в значительной степени
отличается от лабораторных образцов и мелких изделий.Проведенные в НИИ строительных материалов (УП «НИИСМ»,
г. Минск) под руководством Гарнашевич Г.С. [20] многолет¬
ние натурные исследования влажностного состояния и теп¬
лозащитных свойств фрагментов стеновых ограждений из яче¬
истого бетона в соответствии с требованиями ГОСТ 20-2-74
«Методы проверки теплозащитных качеств и воздухопроница¬
емости ограждающих конструкций в крупнопанельных зда¬
ниях» и ГОСТ 26254 «Методы определения сопротивления тепло¬
передаче ограждающих конструкций» показали, что величина
влагосодержания исследованных фрагментов стеновых ограж¬137
дений из ячеистобетонных панелей и кладки из ячеистобетон¬
ных блоков не превышает 5% по массе и устанавливается не
более, чем через 2 года.Исследования влагосодержания стеновых ограждений были
выполнены на фрагментах из ячеистого бетона плотностью
500,600 и 700 кг/м3. Толщина испытанных фрагментов состав¬
ляла 0,20; 0,25 и 0,30 м. Температура и относительная влаж¬
ность воздуха внутри лабораторного помещения (испытатель¬
ной камеры) поддерживались автоматически и составляли
соответственно 18°С и 50-55%.Результаты экспериментального определения влагосодер¬
жания двух фрагментов (Б-1, Б-2) стеновой панели из яче¬
истого бетона плотностью 700 кг/м3 толщиной 0,30 м испытан¬
ных в 1982-1983 гг. приведены в таблице 2.1.13 и рис. 2.18,2.19.Таблица 2.1.13Влагосодержание фрагментов Б-1, Б-2 стеновой
панели из ячеистого бетона плотностью
700 кг/м3Шифрфраг¬ментаДатаотборапробВлагосодержание по массе, И', %,
отдельных слоев толщиной, 5, мВлагосо¬
держание
фрагмента
по массе,
W,%0,050,050,050,050,050,0516.04.823.58,114,017,418.012,812,3К 119.10.822.66,18,410,410.46,87,518.04.832,34,36,27,911,76,76,515.10.832,73,65,46,87,34,85,116.04.824,68,714,717,617,311,312,4Б-219.10.822,55,58,510,110,06,77,218.04.832,23,15,07,710,55,45,715.10.832,43.24,55,96,34.44.4Из таблицы 2.1.13 и рис. 2.18 и 2.19 видно, что через пол¬
тора года эксплуатационная влажность фрагмента стеновой
панели толщиной 0,30 м составила 4,4-5,1%Влагосодержание кладки из ячеистобетонных блоков было
исследовано на шести фрагментах стенового ограждения. Три
фрагмента кладки толщиной 0,30 м (К-2, К-3, К-4) изготовлены
из ячеистобетонных блоков плотностью 700 кг/м3 и испытаны
в 1972-1974гг. Кладки К-2 выполнена на клею, кладки К-3 - на
цементно-песчаном растворе (толщина швов 20 мм) и фраг-138
16
14
# 12
| 10
& 8
6
4Б-1 16.04.82 г.19.10.82	г.18.04.83	г.15.10.83	г.Б-2 16.04.82 г.19.10.82	г.18.04.83	г.15.10.83	г.Толщина стены, 0,30 мРис. 2.18. Влагосодержание
фрагментов Б-1, Б-2 стеновой
панели из ячеистого бетона
плотностью 700 кг/м3Продолжительность испытанийРис. 2.19. Влагосодержание фрагментов Б-1, Б-2
стеновой панели из ячеистого бетона плотностью 700 кг/м*139o.osoJobo.osLo
мент кладки К-4 - на цементно-песчаном растворе (толщина
швов 10 мм).Результаты экспериментального определения влагосодер-
жания испытанных фрагментов представлены в табл. 2.1.14
и рис. 2.20, 2.21.Таблица 2.1.14Влагосодержание фрагментов К-2, К-3, К-4 кладки
из ячеистобетонных блоков плотностью 700 кг/м3Шифрфраг¬ментаДатаотборапробВлагосодержание по м
отдельных
слоев толщинойacce, W, %,
,8, мВлагосодер¬
жание фраг¬
мента по
массе, W, %0,050,050,050,050,050,0511.04.72 г.2,406,459,6017,1019,2516,2011,8325.10.72г.2,254,806,007,007,904,405,39К-206.04.73 г.2,704,806,005,708,704,405,3809.10.73 г.3,405,306,707,809,306,506,5015.04.74 г.2,253,503,906,006,006,404,7611.10.74 г.4,704,403,802,806,204,404,3811.04.72 г.4.8011,3016,3017,6018,8015,0013,9725.10.72 г.2,604,206,607,106,705,805,50К-306.04.73 г.3,806,307,907,309,605,606,7509.10.73 г.3,605,702,703,605,904,804,3815.04.74 г.2,404,106,006,306,703,804,8811.10.74 г.3,003,104,205,005,604,204,1811.04.72 г.2,806,309,0015,8020,7014,6011,5325.10.72 г.2,604,805,203,908,508,205,53К-406.04.73 г.2,104,905,805,606,804,604,9609.10.73 г.2.404,605,306,007,305,005,1015.04.74 г.2.804,005,006,205,903,804,6211.10.74 г.2,404,204,405,104,905,004,32В 1972-1975гг. был испытан фрагмент кладки стенового
ограждения толщиной 0,30 м К-5 из ячеистобетонных блоков
плотностью 600 кг/м3 и толщиной 0,25 и 0,20 м соответствен¬
но К-7 и К-8 из ячеистобетонных блоков плотностью 500 кг/м3.
Кладка фрагментов осуществлялась на цементно-песчаном раст¬
воре с толщиной шва 10 мм. Результаты исследований представ¬
лены в табл. 2.1.15-2.1.17 и на рис. 2.22-2.25.Из рис. 2.22-2.25 видно, что величина влагосодержания
фрагментов кладки из ячеистобетонных блоков плотностью
500-600 кг/м3 достигает нормативной равной 4-5% по
СНБ 2.04.01-97, через 1,5 года.140
+n-*7-11.04.72	г.25.10.72	г.06.04.73	г.09.10.73	г.15.04.74	г.11.10.74	г.Рис. 2.20. Влагосодер-
жание фрагментов
К-3 кладки из ячеис¬
тобетонных блоков
плотностью 700 кг/м'Продолжительность испытанийРис. 2.21. Влагосодержание фрагментов К-2, К-3, К-4 кладки из
ячеистобетонных блоков плотностью 700 кг/м3141
Таблица 2.1.15
Влагосодержание фрагмента К-5 кладки из
ячеистобетонных блоков плотностью 600 кг/м3Дата от¬
бора пробВлагосодержание по массе, W, %, отдель¬
ных слоев толпиной,5, мВлагосо¬
держание
фрагмен¬
та по мас¬
се, W, %0,050,050,050,050,050,0501.12.72 г.6,7416,3017,5221,0822,7020,8017,5206.04.73 г.3.668,3912,6316,4518,4110,3611,6209.10.73 г.3,747,7710,9112,7416,249,3910,1315.04.74 г.4.405,357,5010,5512,106,807,7811.10.74 г.2,814,537,187,827,224,035,6007.04.75 г.2,444,285,466,526,575,365,10Таблица 2.1.16
Влагосодержание фрагмента К-7 кладки из
ячеистобетонных блоков плотностью 500 кг/м3Дата отбо¬
ра пробВлагосодержание но массе, И7, %,
отдельных слоев толщиной,5, мВлагосодеряа-
ние фрагмента
по массе, И7, %0,050,050,050,050,0501.12.72г.9,8820,5722,8220,5220,5219,3506.04.73 г.3,777,7511,8816,8111,6710,3809.10.73 г.3,916,938,809,586,027,0515.04.74 г.3,155,856,857.255,505,7211.10.74 г.3,105,587,008,495,826,0007.04.75 г.2,154.044,416,175,044,36Таблица 2.1.17
Влагосодержание фрагмента К-8 кладки из
ячеистобетонных блоков плотностью 500 кг/м3ДатаотборапробВлагосодержание по массе, W, %,
отдельных слоев толщиной 8, мВлагосодержа¬
ние фрагмента
по массе, Н',%0,050,050,050,0501.12.72 г.10,5121,3523,8221,9319,4006.04.73 г.3,918,2411,276,837,5609.10.73 г.3,676.988,876,726,5615.04.74 г.3,255,606,305,105,0611.10.74 г.2,404,896,345,945,7007.04.75 г.2,974,906,414,784,76142
+2420А1612m8Рис. 2.22. Влаго-
содержание фраг¬
ментов К-5 клад¬
ки толщиной
0.30 м из ячеисто¬
бетонных блоков
плотностью
600 кг/м?С .05 о.ф 0.05 |о.Р5 сфб 0.05| |Толщина стены. 0,30 м01.12.72	г.06.04.73	г.09.10.73	г.15.04.74	г.11.10.74	г.07.04.75	г.Для определения влагосодержания наружных стен в на¬
турных условиях были подобраны жилые дома с наружными
стенами из ячеистого бетона без устройства влагозащитных
отделочных покрытий как наружной, так и внутренней по¬
верхностей со сроком эксплуатации белее четырех лет. Толщина
стен составила 0,3 м при плотности ячеистого бетона 600¬
700 кг/м3. Были выбраны стены северной и северо-западной
ориентации на первом этаже.Стены первого этажа многоэтажного здания находятся
в более благоприятных влажностных условиях, во-первых,
на них выпадает меньше дождевой влаги. Во-вторых, отно¬
сительная влажность внутреннего воздуха на первом этаже,
как правило, значительно ниже, чем на верхних этажах. Поэтому143
+£01.12.72	г.06.04.73	г.09.10.73	г.15.04.74	г.11.10.74	г.07.04.75	г.Рис. 2.23. Влагосо¬
держание фрагмен¬
тов К-7 кладки
толщиной 0,25 м из
ячеистобетонных
блоков плотностью
500 кг/м3исследования по определению влагосодержания стен из яче¬
истого бетона выполнены на тех же жилых объектах в горо¬
дах Гродно, Могилева и Сморгони, только на верхних этажах
с обязательным определением температуры и относительной
влажности внутреннего воздуха.В табл. 2.1.18 приведены результаты выполненных ис¬
следований. Влагосодержание фрагментов стен из ячеистого
бетона определялось в соответствии с требованиями ГОСТ
26254-84 «Здания и сооружения. Методы определения
сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций».Из вышеприведенных результатов исследований следует,
что величина влагосодержания стен зданий из ячеистого
бетона плотностью 600-700 кг/м3 без влагозащитных отделоч¬
ных покрытий находится в пределах 4,03-5,24% по массе.144
Таблица 2.1.18
Влагосодержание стен из ячеистого бетона
жилых зданий01.12.72	г.06.04.73	г.09.10.73	г.15.04.74	г.11.10.74	г.07.04.75	г.Рис. 2.24. Влагосодер¬
жание фрагментов К-8
кладки толщиной 0.25 м
из ячеистобетонных
блоков плотностью
500 кг/м30.05 о|р5 0.05 фоб |Толщина стены, 0,20 мШифробъекта /
городДатаотборапробВлагосодержание по массе, %
отдельных слоев толщиной, 5, ммЭтажВлаго¬
содер¬
жание
фраг¬
мента
по
массе,
W, %5050505050501ГродноАпрель
1994 г.
Ноябрь1994	г.
Апрель1995	г.
Октябрь
1995 г.2,783,103,603,233,783,823,754,514,594,344,894,755,216,416,656,124,724,985,755,183,113,454,884,6914,034,354,924,83145
Продолжение таблицы 2.1.18Шифробъекта/
городДатаотборапробВлагосодержание по массе, W., %
отдельных слоев толщиной, 5, ммЭгажВлаго¬
содер¬
жание
фраг¬
мента
по
массе,
Н\ %5050505050502МогилевАпрель
1994 г.
Октябр!1994	г.
Апрель1995	г.
Ноябрь
1995 г.2,792,683,872,523,674,214,053,845,295,805,155,057,056,167,097,597,415,696,256,994,424,484,154,6015,114,845.095.103МогилевАпрель
1994 г.
Октябр!1994	г.
Апрель1995	г.
Ноябрь
1995 г.3,822,303,353,224,614,804,483,845,005,135,475,867,156,706,817,135,165,386,115,024,504,234,124,8115,044,765,064,984Смор-гоньОктябр!
1995 г.3,474,405,107,136,024,1515,045Брест0ктябр1
1995 г.3,153,995,547,876,044,8715,241ГродноАпрель
1996 г.2,292,422,993,774,964,6433,512МогилевАпрель
1996 г.
Апрель
1996 г.
Апрель
1996 г.2.232,062,013,312,212,103,892,912,944,843,383,235,605,545,465,576,946,0314,243,843,6343МогилевАпрель
1996 г.2,422,853,253,914,725,2393,836Смор-гоньАпрель
1996 г.1,682,012,726,509,267,2154,90146
2016#12Ю8\\\\\г.\•1 ч' \N■К• —..—•XII III V VII IX XII III V VII IX XII III1973 г.1974 г.месяц
1975 г. годПродолжительность исследований-	- • К-5 у 600 5300-	- - К-7 у 500 6250
	 К-8 у 500 5200Рис. 2.25. Влагосодержание фрагментов К-5, К-7 и К-8 кладки
из ячеистобетонных блоковЗамеры влажности в наружных стенах жилых домов из
ячеистого бетона плотностью 700 кг/м3 в г. Санкт-Петербурге
при разных сроках эксплуатации показали, что снижение
влажности происходит медленно и особенно во внутренних
слоях стен. На рис. 2.26 представлена динамика изменения
влажности наружных стен в домах, смонтированных в разные
сроки.Замеры показывают, что в изделиях, отправляемых на
монтаж, влажность в наружных слоях ячеистого бетона
находится на уровне 19-20%, а в средней части изделия - на
уровне 26-27%. В период монтажа и через месяц после его
окончания влажность в наружных стенах снизилась соответ¬
ственно только до 12-14 и 24-25%. В домах, простоявших 7 ме¬
сяцев после монтажа, влажность в наружных стеновых бло¬
ках по их толщине колебалась в пределах 11-18%, через 10 мес.147
О 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26Глубина отбора проб со стороны фасада1. 18 мес.: 2. 10 мес.: 3. 7 мес.; 4. 1 мес.:5. Изделия перед отправкой на монтажРис. 2.26. Изменение влажности в наружных стенах из ячеистого
бетона при различной длительности эксплуатации зданияона составила в наружных стенах 6-8%, а в средней части
стен-от 13до 14%. В домах через 1,5 года эксплуатации, влаж¬
ность стен еще более снизилась и достигла соответственно
4-5 и 8-9%.После двух лет эксплуатации влажность в наружных стенах
домов не превышает 4-5%, что является нормальным пока¬
зателем для автоклавного ячеистого бетона.Характерно также распределение влажности и по толщине
наружных стен. В ранние сроки разница во влажности между
наружными поверхностями и серединой изделия составляет
11-13%, а в более поздние сроки - до 5-7%.148
2.1.7.	ОгнестойкостьСогласно ГОСТ 30247.0 огнестойкость строительной
конструкции - это время от начала теплового воздействия
на конструкцию до наступления одного или последовательно
нескольких предельных состояний по огнестойкости с учетом
функционального назначения конструкции.Предельное состояние конструкции по огнестойкости -
состояние конструкции, при которой она утрачивает способ¬
ность сохранять одну из своих противопожарных функций.
При испытании несущих ограждающих конструкций из
ячеистого бетона по ГОСТ 30247.1 различают следующие три
предельные состояния:-	потеря несущей способности (R) вследствие обрушения
конструкции или возникновения предельных деформаций:-	для изгибаемых конструкций следует считать, что пре¬
дельное состояние наступило, если прогиб достиг величины
L/20 (L- полет, см.) и скорость нарастания деформации достигла
величины L2/9000 h (h - расчетная высота сечения конст¬
рукции, см.):-	для вертикальных конструкций (стеновые панели) пре¬
дельным состоянием следует считать условие, когда вертикаль¬
ная деформация достигает 10 мм/мин для образцов высотой
равной 3 ± 0,5 м.Ячеистый бетон является несгораемым строительным
материалом. Из-за низкой теплопроводности бетона миграция
тепла происходит более медленно, чем в тяжелом бетоне.Высокая температура, возникающая во время пожара, как
правило, вызывает разрушение строительных конструкций
из-за потери несущей способности или возникновения пре¬
дельных деформаций. Это связано с отрицательным влия¬
нием высокой температуры на прочность и усадку материала.
Прочность материала при длительном действии высоких темпе¬
ратур изменяется вследствие удаления из гидросиликатов
химически связанной воды.Многочисленные исследования, проведенные в Шведском
техническом университете и Финском техническом исследова¬
тельском центре [6, 20], показали, что при повышении темпе¬
ратуры до 400°С прочность ячеистого бетона увеличивается
на 85% (рис. 2.27). При дальнейшем повышении температуры
до 700°С прочность ячеистого бетона снижается до первоначаль¬
ного значения и при температуре 1000°С она уменьшается
на 86%. и этот процесс практически стабилизируется.149
„ 100 1g OU "У 4U -1■ц -ZU "1Лs '\■X -DU
to■■■■Я -oU -
to■ч■2 -ши« 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10001100
SТемпература, °СРис. 2.27. Влияние температуры нагревания на прочность
ячеистого бетонаУсадка бетона остается практически без изменения при
повышении температуры до 700°С, то есть до момента «воз¬
вращения» прочности бетона к первоначальному значению
(рис. 2.28).При нагревании до 1000°С усадка бетона достигает 120%
и дальнейший процесс ее увеличения прекращается, стабили¬
зируется. Увеличение усадки может привести к возникнове¬
нию трещин на верхней открытой поверхности изделий,
подверженных действию высоких температур.В ячеистом бетоне по сравнению с тяжелым бетоном тем¬
пература более низкая не только на противоположной сторонеТемпература, °СРис. 2.28. Влияние температуры нагревания
на усадку ячеистого бетона150
конструкции, но и на стороне, подверженной воздействию
огня. Это очень важно в изгибаемых конструкциях (плиты
перекрытия и покрытия), так как при этом обеспечивается за¬
щита стальной арматуры. Огнестойкость изгибаемых кон¬
струкций зависит от степени защиты арматуры, жесткости
самой конструкции и прилагаемой нагрузки. Конструкция
функционирует до периода, когда температура арматуры до¬
стигает критической равной 550°С.Во Всероссийском научно-исследовательском институте
противопожарной обороны МВД РФ (ВНИИПО МВД РФ) по
ГОСТ 30247.1-94 были проведены огневые испытания плит
покрытий размером 6,0x0,6x0,25 м, класса по прочности на
сжатие В3,5 (50 кгс/см2) и средней плотности 700 кг/м3. Вели¬
чина защитного слоя арматуры с обогреваемой стороны пли¬
ты - 30 мм.Равномерно распределенная нагрузка на плиты состав¬
ляла 300 кг/м2 (без учета собственной массы). Прогиб плит
после нагружения и до начала огневых испытаний составлял
5 мм.Плиты перекрытия подвергались одностороннему тепло¬
вому воздействию по стандартному температурному режиму
согласно ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные.
Методы испытания на огнестойкость. Общие требования».Предельными состояниями плит перекрытий в ходе про¬
ведения эксперимента являлись:-	потеря несущей способности (R) вследствие обрушения
конструкций или возникновения предельных деформаций
(предельно допустимый прогиб плит);-	потеря теплоизолирующей способности (/) вследствие
повышения температуры на необогреваемой поверхности в
среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверх¬
ности более чем на 180°С по сравнению с температурой плит
до начала огневых испытаний или более 220°С независимо
от температуры плит до испытаний:-	потеря целостности плит (Е) в результате образования
сквозных трещин или отверстий в их конструкции, через кото¬
рые на необогреваемую поверхность проникают продукты
горения или пламя.В ходе испытаний прогиб плит плавно увеличивается с
5 мм до 9,2 мм при нагревании до 900°С и в дальнейшем при
нагревании до 1000°С увеличение прогиба прекращается. Темпе¬
ратура стержней арматуры с обогреваемой стороны плит при151
температуре 1000°С составила 150°С, а температура бетона
с необогреваемой стороны плит составила + 18°С, при началь¬
ной температуре окружающей среды в камере, равной + 12°С,
т. е. температура повысилась в среднем на 6°С.В ходе эксперимента в течение 70 мин. нагревания плит
до 1000°С ни одного из выше указанных предельных состо¬
яний достигнуто не было. Согласно ГОСТ 30247.0-94 предел
огнестойкости ячеистобетонных плит перекрытия состав¬
ляет не менее 70 мин., то есть соответствует классификации
REI 60.По нормам Англии «Британский стандарт № 476» и по
экспериментальным данным фирм «Хебель» и «Итонг», при
соответствующем проектировании ограждающих конструкций
зданий строительные элементы из ячеистого бетона удовлет¬
воряют требованиям ДИН 4102 всех классов по огнестой¬
кости: F30, F60, F90, F120, F180.По классификации противопожарной инспекции Фин¬
ляндии, конструкции из ячеистого бетона толщиной 100¬
200 мм относятся к лучшим категориям пожарной безопас¬
ности: АЗО, А60, А90, А120, А180, А240 (табл. 2.1.19).Класс огнестойкости определяется путем испытаний конст¬
рукций по государственным стандартам и характеризует
предел огнестойкости в минутах или часах.Из ячеистого бетона возводят также противопожарные
стены, которые должны удовлетворять по огнестойкости
классу не менее F90 и в случае пожара выдерживать ударную
нагрузку. Однако мелкие блоки с пазом и гребнем не должны
использоваться при возведении противопожарных стен.При отделке штукатуркой поверхностей ячеистобетон¬
ных элементов ограждения дома (стены, покрытия и пере¬
крытия) толщина, требуемая для достижения необходимойТаблица 2.1.19
Показатели огнестойкости армированных стено¬
вых элементов по результатам испытаний в соот¬
ветствии с Британским стандартом 476, ч. 1
(без учета ударных воздействий)ЭлементОгнестойкость, ч, для стен толщиной, мм100125150175200Ненесущий44666Несущий22222152
степени огнестойкости, может быть уменьшена, в противном
случае при отделке увеличивается степень огнестойкости
(табл. 2.1.20, 2.1.21).Таблица 2.1.20
Показатели огнестойкости стен
из ячеистого бетона в соответствии с ДИН 4102Толщина стены, ммКласс огнестойкостиF 30F 60F 90F 120F 180Без штукатурки150175200240240С двухсторонней штука¬
туркой115150175200200Таблица 2.1.21
Британские рекомендации повышения огнестой¬
кости в перекрытиях (СР 110, ч. 1)Вид отделкиОгнестойкость поверхно¬
сти, ч, при толщине отдел¬
ки, мм2515151010Вермикулито-гипсовая штукатурка
по нижней поверхности перекрытий321,51,00,5Увеличение толщины защитного слоя арматуры в пане¬
лях повышает степень огнестойкости (табл. 2.1.22).Многолетний опыт эксплуатации зданий из ячеистого бе¬
тона различного назначения показал, что в целом ряде слу¬
чаев при воздействии огня во время пожара конструктивные
элементы из ячеистого бетона могли продолжать эксплуати¬
роваться после легкого ремонта. Ячеистый бетон может такжеТаблица 2.1.22
Показатели огнестойкости для плит покрытия
и перекрытия из ячеистого бетона прочностью
35-50 кгс/см2 по DIN 4102Параметры плитыКласс огнестойкостиF30F60F90F120F180Толщина плиты, мм505075100125Толщина защитного
слоя арматуры, мм1015253550153
успешно использоваться как покрытие для защиты других
материалов, например стальных конструкций, или для повы¬
шения огнестойкости бетонных и кирпичных стен.По нормам Республики Беларусь (СТБ 1034-96) и России
(ГОСТ 5742) теплоизоляционные плиты из ячеистого бетона
плотностью 250-400 кг/м3 могут использоваться для утепле¬
ния строительных конструкций и тепловой изоляции промы¬
шленного оборудования при температуре изолируемой поверх¬
ности до 400°С.В соответствии с EN 771-4:2003, ЮТ «Требования к стро¬
ительным блокам. Часть 4. Строительные блоки из автоклав¬
ного ячеистого бетона» при содержании в строительных блоках
массовой или объемной доли равномерно распределенных
органических веществ < 1,0% (при этом большее значение
является определяющим), строительные блоки можно отно¬
сить к классу огнестойкости А1 без проведения испытаний.Строительные блоки с содержанием в них массовой или
объемной доли равномерно распределенных органических
веществ > 1,0% (при этом большее значение является опре¬
деляющим), испытания проводят в соответствии с EN 13501-1,
и указывают соответствующие классы горючести.2.1.8.	Звукоизоляция и звукопоглощениеЗвукоизолирующая способность ограждающих конструк¬
ций зданий зависит от материала (плотности, пористости и
модуля упругости) конструктивного решения (одно- или много¬
слойная конструкция) элементов конструкции здания, в том
числе и узлов сопряжения элементов между собой. Д ля однослой¬
ной конструкции звукоизоляция при прочих равных усло¬
виях зависит от массы единицы поверхности ограждающих
конструкций здания.На рис. 2.29 в качестве примера по данным фирмы «Хебель»
(21] приведена зависимость средней величины звукоизоляции
однослойной стены из ячеистого бетона от массы единицы
поверхности.В ограждающих конструкциях зданий из ячеистого бе¬
тона обычно выполняются, без каких-либо дополнительных
мероприятий, самые жесткие требования по звукоизоляции.Степень звукоизоляции измеряется в децибелах - дБ. Ус¬
ловия проведения испытаний звукоизоляции, а также методы
оценки результатов в разных странах различны и регламен-154
Масса, кг/м2	 согласно DIN 4109 для обычного стройматериала;	для пористого бетона;•	измеренные значения при испытанииоднослойных стен из ячеистого бетонаРас. 2.29. Зависимость средней величины звукоизоляции однослой¬
ной стены из ячеистого бетона от массы единицы поверхноститируются национальными стандартами. Кроме того, в за¬
висимости от назначения конструкции различные уровни тре¬
бований к ограждающим конструкциям.Согласно ГОСТ 27296-87 (СТ СЭВ 4688-84) метод измере¬
ния изоляции воздушного шума (звукоизоляция) заключается
в последовательном измерении и сравнении средних уровней
звукового давления в камерах высокого давления (КВУ) и низ¬
кого (КНУ) уровней, разделенных кладкой из ячеистого бетона,
в третьоктановых полосах частот 100; 125; 160; 200; 250; 315;
400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500 и 3150 Гц.
Изоляция воздушного шума (R) испытываемой конструкции
в каясдой третьоктановой частоте полос рассчитывается по
формуле:R = LB + LH + l0fg[S /А),	(2.24)где: LB-LH- средние уровни звукового давления в КВУ и КНУ,
в дБ;15555
50
45
40
35
3070 100 150 200 250 300 400
S	- площадь поверхности испытуемой конструкции, м2;А - эквивалентная площадь звукопоглощения КНУ, м2;А = (0,16 V)/T,где: V - объем КНУ, м3;Т - время реверберации в КНУ в каждой третьоктановой по¬
лосе частот, измеренное в соответствии с ГОСТ 26417-85 «Мате¬
риалы звукопоглощающие строительные. Методы измерений
в малой реверберационной камере», сек.По частотной характеристике в соответствии с СТ СЭВ
4867-84 «Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ог¬
раждающих конструкций. Нормы» определяется индекс воз¬
душного шума конструкции.На рис. 2.30 и 2.31 приведены измеренные по ГОСТ 27296-87
(СТ СЭВ 4688-84) в виде частотных характеристик значения
изоляции воздушного шума (RJ неоштукатуренных стен тол-.	Частота f, Гц1	- нормативная кривая2	- измеренная частотная характеристика изоляциивоздушного шума стены из ячеистобетонных блоков
600x250x250 мм.Рис. 2.30. Значения изоляции воздушного шума (RJ неоштука¬
туренных стен толщиной 250 мм из ячеистобетонных блоков плот¬
ностью 500 кг/ м', уложенных на клею с толщиной шва 2 мм156
у 700 кг/м3701	- нормативная кривая2	- измеренная частотная характеристика изоляциивоздушного шума стены из ячеистобетонных блоков600x250x250 ммРис. 2.31. Значения изоляции воздушного шума (RJ неоштука¬
туренных стен толщиной 250 мм из ячеистобетонных блоков
плотностью 700 кг/м*, уложенных на клею с толщиной шва 2 ммщиной 250 мм из ячеистобетонных блоков плотностью
500 кг/м3 и 700 кг/м3, уложенных на клею с толщиной шва 2 мм.Индекс изоляции воздушного шума стены толщиной 250 мм,
выполненной из ячеистобетонных блоков плотностью 500 кг/м3
уложенных на клею с толщиной шва 2 мм, составляет Rw =
= 44 дБ. Для стены толщиной 250 мм яз ячеистобетонных бло¬
ков плотностью 700 кг/м3 индекс изоляции воздушного шума
составляет 46 дБ.По СНиП II-12-77 «Защита от шума» для межкомнатных
перегородок жилых зданий нормативный индекс изоляции воз¬
душного шума составляет 43 дБ, а для стен и перегородок об¬
щественных и промышленных зданий - 42 дБ. Согласно Из¬
менению № 1 РБ СНиП II-12-77 для перегородок без дверей
между комнатами жилых зданий нормативный индекс изо¬
ляции воздушного шума составляет 45 дБ для высококомфорт¬
ных условий (А), 43 дБ для комфортных условий (Б) и предель¬
но допустимых условий (В).Конструкция стены (перегородки) толщиной 250 мм из яче-157
истого бетона плотностью 500-700 кг/м3 обеспечивает норма¬
тивный индекс изоляции воздушного шума для межкомнат-
ных перегородок жилых, общественных и промышленных
зданий, но не обеспечивает требований по звукоизоляции для
стен межквартирных перегородок - Rio м = 52 дБ согласно
СНиП II-12-77 и изменениям № 1 РБСНиП II-12-77 для ком¬
фортных условий - 54 дБ.В таблице 2.1.23 по данным [21 ] приведена зависимость
звукоизоляции от плотности ячеистого бетона и толщины кон¬
струкции. Испытания звукоизоляции были проведены в соот¬
ветствии с DIN 52210 : 2 : 322.Таблица 2.1.23Зависимость звукоизоляции от толщины
конструкцииКонструкцииПлотность,кг/м3Толщина стены, мм100115125150175200240300365Стены из неармиро-
ванных блоков40030323435373941435003234373839414346600343639404143464770036384042434547478003839424345464949Армированные плиты
покрытия и перекры¬
тия, оштукатуренные
с внутренней стороны5003234363739714345600343638394143454760034363839414345477003638404143454749Из таблицы 2.1.23 видно, что с увеличением толщины
стен из блоков и плит покрытия и перекрытия, а также с уве¬
личением плотности бетона повышается звукоизолирующая
способность ограждающих конструкций зданий из ячеистого
бетона.Сравнивая экспериментальные значения звукоизоляции
однослойных стен, определенные по ГОСТ 27296-87 и СТ СЭВ
4867-84 с данными таблицы 2.1.23 видна хорошая сходи¬
мость результатов.Критический анализ звукоизоляции однослойных внут¬
ренних ограждающих конструкций зданий из ячеистого бетона
показал, что для них эффективно использовать двухслойную
конструкцию с воздушной полостью или заполнением полости
эффективным утеплителем (минеральная вата, пенополисти-
рол и др.), а также использовать слои из ячеистого бетона,158
имеющие различную плотность. Например, для многослой¬
ной межквартирной стены, оштукатуренной с двух сторон,
из ячеистого бетона плотностью 700 кг/м3 с толщиной бетона
первого слоя, 175 мм и второго - 125 мм и воздушной поло¬
стью 50 мм или полостью 40 мм, заполненной минеральной
ватой, величина звукоизоляции составляет 66 дБ. Для срав¬
нения однослойная стена из ячеистого бетона плотностью
700 кг/м3 и толщиной 300 мм имеет звукоизоляцию только
47 дБ (см. табл. 2.1.23).На рис. 2.32 и 2.33 приведены измеренные по ГОСТ 27296-87
(СТ СЭВ 4688-84) в виде частотных характеристик значения
изоляции воздушного шума (RJ неоштукатуренных много¬
слойных стен из ячеистобетонных блоков плотностью 500 кг/м3
и 700 кг/м3, уложенных на клею с толщиной шва 2 мм, с поло¬
стью 40 мм, заполненной минеральной ватой плотностью
95 кг/м3, при толщине конструкции стены 240 мм, для плот¬
ности бетона 500 кг/м3 (рис. 2.32) и с воздушной полостью(lOQffilOO)Ж53 дБ100 200 400 800 16003150
Частота/. Гц1	- нормативная частотная характеристика2	- измеренная частотная характеристикаРис. 2.32. Значения изоляции воздушного шума (RJ неоштукату¬
ренных стен толщиной 240 мм из ячеистобетонных блоков плот¬
ностью 500 кг/л»3, уложенных на клею с толщиной шва 2 мм. с
полостью 40 мм заполненной минеральной ватой (р = 95 кг/м3)159
40 мм при толщине конструкции стены 280 мм, для плотно¬
сти бетона 700 кг/м3 (рис. 2.33).Индекс изоляции воздушного шума двухслойной стены
толщиной 240 мм из ячеистобетонных блоков плотностью
500 кг/м3, уложенных на клею с толщиной шва 2 мм, полостью
40 мм, заполненной минеральной ватой плотностью 95 кг/м3,
составляет Rw = 52 дБ. Для двухслойной стены толщиной 280 мм
из ячеистобетонных блоков плотностью 700 кг/м3 и воздуш¬
ной полостью 40 мм - 53 дБ.Sсчу 700 кг/м370клей (2 мм) 60
5012040120]302010Nнит52 дБ100 200 400 800 16003150
Частота J, Гц1	- нормативная частотная характеристика2	- измеренная частотная характеристикаРис. 2.33. Значения изоляции воздушного шума (RJ неоштукату¬
ренных стен толщиной 280 мм из ячеистобетонных блоков плот¬
ностью 700 кг/м3, уложенных на клею с толщиной шва 2 мм, с
воздушной полостью 40 ммКонструкция двухслойной стены толщиной 240-280 мм
из ячеистого бетона плотностью 500-700 кг/м3 с воздушной поло¬
стью или полостью заполненной минеральной ватой, обеспе¬
чивает требования по СНиП II-12-77 и Изменения № 1 РБ
СНиП II-12-77 по звукоизоляции для межквартирных стен.Кроме того, для д вухслойной стены из ячеистого бетона плот¬
ностью 500 кг/м3 (толщина 240 мм) по сравнению с одно¬
слойной (толщина 250 мм) на 8 дБ увеличивается изоляция
воздушного шума.Испытания по Британскому стандарту BS 270, 1956, прове¬160
денные Акустической научно-исследовательской лаборато¬
рией (Англия) показали, что требованиям Британских строи¬
тельных норм по звукоизоляции межквартирных стен отвечают
следующие конструкции:-	два слоя толщиной по 100 мм ячеистого бетона плот¬
ностью 700 кг/м3 с воздушной полостью 75 мм, оштукатурен¬
ные с обеих сторон:-	два слоя толщиной по 75 мм армированного ячеистого
бетона плотностью 600 кг/м3 с воздушной полостью 150 мм,
оштукатуренные с обеих сторон:-	два слоя толщиной по 100 мм армированного ячеистого
бетона плотностью 550 кг/м3 с воздушной полостью 100 мм,
оштукатуренные с обеих сторон;-	однослойная конструкция толщиной 215 мм из яче¬
истого бетона плотностью 700 кг/м3, оштукатуренная с обеих
сторон.В таблице 2.1.24, по данным [21]. значения звукоизоля¬
ции наружных стен из ячеистого бетона плотностью 500, 600
и 700 кг/м3, облицованных кирпичом плотностью 1400 кг/м3
с воздушной полостью 60 мм.Согласно Изменению № 1 РБ СНиП II-12-77 можно произ¬
водить ориентировочный расчет звукоизоляции воздушного
шума акустически однородной (однослойной) плоской огражда¬
ющей конструкции сплошного сечения поверхностной плот¬
ностью от 100 до 1000 кг/м2 из традиционных строительных
материалов, в т. ч. и из ячеистого бетона.= 231gm3 -8 при 200 кг/м2 < пг, < 1000 кг/м2, (2.25)Кц, = 131gm3 +15 при 100 кг/м2 < ггц < 200 кг/м2, (2.26)где тд = тпК- эквивалентная поверхностная плотность, кг/м2;
тп - поверхностная плотность, кг/м2 (для ребристых плит
принимается без учета ребер);К - коэффициент звукоизоляционной эффективности кон¬
струкции.Для конструкций сплошного сечения из бетона плотно¬
стью у < 2200 кг/м3 коэффициент К определяют по формуле:К = 0.72^/ у5 У	(2.27)где Е - динамический модуль упругости бетона, Па161
Таблица 2.1.24
Значения звукоизоляции наружных стен из яче¬
истого бетона плотностью 500, 600 и 700 кг/м.3,
облицованных кирпичом плотностью 1400 кг/м3
с воздушной полостью 60 ммТолщинаПлотность бетона,
кг/м3Г\и»1С1 ||> К НИИстены, см500600700звукоизоляция, лБ35(17,5 + 6 +
+ 11,5)53545537,5 (20 + 6 +545556+ 11,5)к42,5 (25 + 6 +
+ 115)555657250175 (200. 1бot 1157250) Л> )у - плотность бетона, кг/м3I	- момент инерции сечения шириной в = 1 м, м4.Численные значения Е и К для ячеистого бетона в зависи¬
мости от марки по средней плотности и класса бетона по проч¬
ности на сжатие даны в Изменениях № 1 РБ к СНиП II-12-77, таб¬
лица 2.25.Из таблицы 2.1.25 видно, что чем выше плотность и модуль
упругости, тем выше индекс изоляции воздушного шума ограж¬
дающих конструкций из ячеистого бетона.162
Таблица 2.1.25Характеристики ячеистого бетона автоклавного
твердения для расчета изоляции воздушного
шума конструкцийВидбетонаМарка по
средней
плотностиКласс бетона
по прочности
на сжатиеНачальный мо¬
дуль упругости
£10 % ПаКD500В11,12,04В 1,51,42,41В11,41,83D600В 1,51,72,02В21,82,08В2,53,12,24ЯчеистыйВ 1,51,91,69бетон ав¬D700В22,21,82токлавногоВ2,52,51,94тверденияВ3,52,92,09В2,52,91,71D800В3,53.41,85В54,02,01В3,53,81,64D900В54,51,79В7,55,51,98В55,01,61D1000В7,56,01,76В107,01,90ЯчеистыйВ7,56,81,63бетон ав¬D1100В107,91,75токлавногоВ 12,58,31,80тверденияВ158,61,83В108,41,59D1200В 12,58,81,62В159,31,67Для повышения звукоизоляции в ячеистом бетоне реко¬
мендуется нарезать пазы, оставляя их открытыми или запол¬
няя материалом высокой пористости (минеральная вата, пено-
полистирол или пенополиуретан).Для оштукатуренных поверхностей конструкций из яче¬
истого бетона звукоизоляция увеличивается примерно на
2-3 дБ. Для панелей покрытия из ячеистого бетона за счет гра-163
вийной присыпки толщиной 50 мм звукоизоляция увеличи¬
вается примерно на 6-8 дБ. Для панелей перекрытия из ячеи¬
стого бетона при применении подвесных потолков или же
«плавающих» полов можно достичь звукоизоляции конструкции
52-54 дБ. Для межквартирных и межкомнатных стен и перего¬
родок эффективным решением являются многослойные кон¬
струкции с воздушной полостью или полостью заполненной
звукопоглощающим материалом. Толщина полости должна
быть не менее 40 мм. Наиболее эффективным решением явля¬
ется заполнение полости мягким звукопоглощающим матери¬
алом, например, мягкими минераловатными или стекловолок¬
нистыми плитами или матами с оставлением небольшой (10¬
15 мм) сплошной воздушной прослойки. Стены и перегородки
должны устанавливаться на уплотнительно-выравнивающие
материалы, а в местах примыкания к полу, потолку, наружным
и внутренним стенам должно быть предусмотрено примене¬
ние мягких герметизирующих материалов.Для наружных стеновых ограждающих конструкций зданий
из ячеистого бетона за счет применения так называемой экран¬
ной отделки, или вентилируемых фасадов значительно увеличи¬
вается звукоизоляция. При применении на скатных кровлях
здания кровельной черепицы увеличивается звукоизоляция
на 6-12 дБ.При проектировании звукоизоляции с целью ее повыше¬
ния предусматривается выполнение преграждающих (несквоз¬
ных) швов, жесткое крепление элементов, предотвращающих
вибрацию, разделение конструкции на несколько отдельных
слоев.Следует отметить, что даже небольшие звуковые мостики
в ограждающих конструкциях дома могут значительно снизить
звукоизоляцию. Применение сборных элементов в зданиях пока¬
зало, что даже при использовании тяжелых звуконепрони¬
цаемых материалов, расчетной степени звукоизоляции не воз¬
можно достичь из-за так называемой передачи звука в обход
изоляции через прилегающие конструкции, швы, соединения
и т. п.2.1.9.	Защита арматурыАвтоклавный ячеистый бетон, из-за своей пористости и
сравнительно низкой щелочности не защищает надежно сталь¬
ную арматуру от коррозии. Вследствие пониженной щелоч¬164
ности и влажности бетона сталь в нем не пассивируется. Этот
недостаток не может быть полностью компенсирован плот¬
ностью бетона, так как эффективное катодное ограничение
коррозионного процесса диффузией кислорода достигается
лишь при заполнении порового пространства веществом, в
котором диффузионный перенос замедляется на несколько
порядков по сравнению с переносом в незаполненных порах.Очевидно, что последний способ полностью неприменим
к армированным конструкциям из ячеистых бетонов и лишь
в отдельных случаях может быть использован для конструк¬
ций из плотных силикатных бетонов.В связи со спецификой ограждающих конструкций:
сезонное накопление влаги в их толще и большая вероят¬
ность повышения влажности в зоне расположения арматуры
от случайных факторов (косые дожди и пр.). Нормы всех
стран требуют специальной защиты арматуры в ячеистом
бетоне, независимо от условий эксплуатации конструкций.
Более того, отечественные нормы ограничивают их исполь¬
зование зданиями с относительной влажностью воздуха не
более 75%.Для защиты арматуры в ячеистых бетонах разработаны
специальные составы покрытий (обмазок) и технологии их
нанесения.Специфические требования к таким покрытиям значи¬
тельно разнообразнее и серьезнее, чем к обычным лакокра¬
сочным покрытиям. Разработанные к настоящему времени
покрытия в различной степени отвечают этим требованиям.Скорость коррозии арматуры существенно зависит от
характера изменения и величины pH материала. Все причины,
способствующие снижению щелочности бетона (уменьшению
водородного показателя), вызывают усилие коррозии армиру¬
ющего металла. Из рис. 2.34 видно, что изменение значения
pH от 14 до 9 вызывает значительное ускорение коррозионных
процессов.Величина pH сырой ячеистобетонной массы находится
в пределах 12,3-12,5. Изменение величины pH в процессе
автоклавной обработки и дальнейшего хранения происходит
для различных ячеистых бетонов неодинаково. Наиболее
существенно меняется величина pH в процессе автоклавной
обработки (с 12,3 12,5 до 9,7-10,0), а в дальнейшем же она
изменяется незначительно.165
pHРис. 2.34. Зависимость скорости коррозии ячеистого бетона
от величины pHНа рис. 2.35 представлена зависимость величины коррозии
арматуры (оцениваемой по величине потери веса стали с 1 см2
площади поверхности) от продолжительности хранения ячеи¬
стого бетона плотностью 700 кг/м3 [22]. Ячеистый бетон хранил¬
ся в воздушно-сухих и влажных условиях при относительной
влажности воздуха 80-90%.Приведенные на рис. 2.35 зависимости [22] показывают,
что на коррозию стальной арматуры существенно влияет
влажность окружающей среды. При отсутствии избыточной
влаги в воздухе арматура коррозирует медленно, с затухающей
скоростью. При относительной влажности менее 60% корро¬
зионные процессы могут совсем прекратиться. Повышенная
относительная влажность воздуха (80-90%) вызывает усиле¬
ние коррозионных процессов, которые могут привести к раз¬
рушению материала в армированной зоне за счет расширя¬
ющегося действия продуктов коррозии.Для защиты арматуры от коррозии, как уже отмечалось,
используются как различные антикоррозионные покрытия,
так и электромеханические и механические методы защиты.
На рис. 2.36 представлена зависимость коррозии арматуры
в ячеистом бетоне при использовании цементно-битумной
холодной обмазки.Результаты испытания, приведенные на рис. 2.36, показы¬
вают, что применение цементно-битумной холодной обмазки
резко уменьшает коррозию арматуры.166
0.016счs4iu. 0,0122
a>>
i| 0,008
rtК
S| 0,004о
2о0 13	6	12Продолжительность, мес.1	- воздушно-сухое хранение2	- влажное хранение (при относительной влажности
воздуха 80-90%)Рис. 2.35. Зависимость коррозии арматуры от возрастаДля того чтобы кор¬
розия арматуры не про¬
исходила, влажность
бетона около арматуры
не должна превышать
сорбционной, соответст¬
вующей относительной
влажности воздуха 70-Рис. 2.36. Зависимость
коррозии арматуры в
ячеистом бетоне при
использовании
цементно-битумной
холодной обмазки167и условий хранения ячеистого бетона„ 0,0185^ 0,016я‘ °'014
£ 0,012
I 0,019*	0,008g	0,0066	0,004
о*	0,00200 10 20 301	- арматура без обмазки2	- арматура с обмазкой
75%, то есть для бетонов плотностью 500-700 кг/м3 примерно
5% по массе.Исследование динамики влажности и карбонизации поверх¬
ностных слоев бетона показало, что на глубине 2,5-3,0 см высы¬
хание бетона до уровня, при котором арматура не коррози¬
рует, происходит быстрее, нежели карбонизация бетона,
поэтому на коррозию арматуры, залегающую на глубине 2,5¬
3,0 см, может оказывать влияние лишь увлажнение бетона
косыми дождями.Таким образом, первой рекомендацией, увеличивающей
долговечность арматуры, является требование о соблюдение
защитного слоя, равного 2,5-3,0 см. Длительный опыт эксплу¬
атации зданий из ячеистого бетона показал, что влага от
косых дождей может проникать на глубину 30-50 мм. Следова¬
тельно, толщина защитного слоя 25-30 мм сама по себе не
гарантирует сохранность арматуры. Необходимо, кроме того,
чтобы защитно-декоративные покрытия конструкции здания
препятствовали увлажнению бетона косыми дождями в зоне,
окружающей арматуру, сверх опасного предела.Подробно требования к антикоррозионным покрытиям,
составы и способы защиты арматурных каркасов изложены
в СН 277-80 «Инструкция по изготовлению изделий из яче¬
истого бетона» (Москва, 1981), ОНТП-09-85 «Общесоюзные нормы
технологического проектирования предприятий по производ¬
ству изделий из ячеистого и плотного бетонов автоклавного
твердения» (Таллинн, 1989) и «Инструкции по способам защиты
арматурных каркасов от коррозии в изделиях из автоклав¬
ных ячеистых бетонов» (Москва, 1979).2.2. Теплотехнические свойства
ячеистого бетона2.2.1.	ТеплопроводностьОт плотности ячеистого бетона, как уже ранее отмеча¬
лось, в значительной мере зависит прочность (см. главу 2 раз¬
дел 2.1.2), то также и его теплопроводность, а, следовательно,
и теплоизоляционные свойства. С увеличением плотно¬
сти бетона увеличивается его теплопроводность. В ограждаю¬
щих конструкциях зданий и сооружений в течение года в за¬
висимости от сезона, температурного перепада и влажности168
наружного воздуха могут происходить процессы конденсации
водяного пара, которые способствуют увеличению влажности
материалов. Поэтому в теплотехнических расчетах используют
расчетные значения коэффициентов теплопроводностиячеистого бетона, определенные при равновесной эксплуата¬
ционной влажности.Значения коэффициентов теплопроводности для стро¬
ительных материалов и в том числе для ячеистого бетона в
сухом состоянии и при эксплуатационной влажности при¬
ведены в таблице А СНБ 2.04.01-97 «Строительная теплотех¬
ника», а также соответствующих в национальных, стандартах
других стран.Теплопроводность ячеистого бетона в основном зависит
от его плотности, влажности, качества макроструктуры и при¬
меняемых сырьевых материалов, а также температуры, при
которой проводят измерение, и других факторов. Методы испы¬
таний и измерительная аппаратура также могут влиять на
результаты измерений. На рис. 2.37 по данным [23] приведена
зависимость коэффициента теплопроводности от плотности яче¬
истого бетона в сухом состоянии.Из рис. 2.37 видно, что величина коэффициента тепло¬
проводности ячеистого бетона даже в сухом состоянии зави¬
сит от плотности и целого ряда других факторов.0,25
0,2
0,15
0.1a	sН	CQ£	.0)	<<0,05•f* 300 400 500 600 700 800 900
2Плотность у, кг/м3Рис. 2.37. Зависимость теплопроводности Я от плотности ячеис¬
того бетона в сухом состоянии169
На рис. 2.38 приведена зависимость коэффициента тепло¬
проводности ячеистого бетона плотностью 500 кг/м3 при темпе¬
ратуре + 10°С от его влажности по массе [23].Рис. 2.38. Зависимость теплопроводности Я при температуре
10 °С, от влажности (по массе) ячеистого бетона плотностью
500 кг/м?На рис. 2.39 по данным [6,20] приведена зависимость коэф¬
фициента теплопроводности ячеистого бетона (определенная
по ГОСТ 7076-99) от плотности и влажности.В научно-технической литературе и на сайтах некоторых
производителей ячеистого бетона можно встретить формулы,
описывающие аналитическую зависимость между плотно¬
стью, влажностью и коэффициентом теплопроводности. Так,
например, [2.27] для расчетной оценки теплопроводности
ячеистого бетона предлагает уравнение второго порядка:А.	= 0.062 + 0,21 • у • (у +10 ш).	(2.28)где: у - плотность в сухом состоянии вт/м3:
w - содержание влаги в т/м3.Там же предложена зависимость между теплопровод¬
ностью ячеистого бетона во влажном и сухом состоянии, в
которой относительная влажность w выражена в кг/м3:и = ^(1 + 0,04ш),	(2.29)170
0.4я0.3£0,05 							300 400 500 600 700 800 900Плотность, кг/м3Рис. 2.39. Зависимость теплопроводности ячеистого бетона
от плотности и влажности:1	- теплопроводность в сухом состоянии:2	- теплопроводность при эксплуатационной влажностиВ [24] приведена аналогичная формула, однако множитель
при величине относительной массовой влажности в диапа¬
зоне средней плотности 400+650 кг/м3 рекомендуется прини¬
мать равным 0,004.Для ячеистого бетона в сухом состоянии (при ш = 0) выра¬
жение (2.28) принимает вид:Xdry = 0,062+ 0,21 f.	(2.30)Для расчета коэффициента теплопроводности ячеистого
бетона в сухом состоянии предложена линейная зависимость
(в диапазоне плотности 300+900 кг/м3):= -0.01 + 0.00027 у.	(2.31)Ниже рассмотрены декларируемые данные некоторых
производителей автоклавного ячеистого бетона в сопоставле-171
нии с нормативными значениями коэффициента теплопровод¬
ности, включенными в белорусские (СНБ 2.04.01-97), немец¬
кие (DIN 52612-1) и польские (Norma PN-89/B-06258) нормы
проектирования, и результатами расчета по приведенным
выше формулам. Для оценки возможности практического
использования предлагаемых аналитических зависимостей
также было проведено сравнение результатов расчета с опыт¬
ными данными, представленными, в частности, в работе
Ананьева А.И. [25].На рис. 2.40 представлены опытные, нормативные и расчет¬
ные значения коэффициентов теплопроводности ячеистого
бетона в сухом состоянии.0.23
0,21
0.19
0.17
0.15
0,13
0,11
0,09
0,07X. Вт/(м • °С)0,05 ■—
200D,	кг/м3300 400 500 600 700 800 900 1000О СНБ 2.04.01-97	□	PN-89/B-06258д Hebei (ФРГ)	•	Curran, Contec, США♦ AzPATH, США			поформуле (2.30)	поформуле (2.31)	— - -	DIN 52612Рис. 2.40. Зависимость теплопроводности ячеистого бетона в
сухом состоянии от средней плотности172
Следует отметить, что даже между нормативными значени¬
ями коэффициентов теплопроводности по СНБ 2.04.01-97,
DIN 52612-1 и Norma PN-89/B-06258 существуют некоторые
различия, особенно в области низкой плотности (300+400 кг/м3).
Если белорусские и немецкие нормы дают практически одина¬
ковые значения А., то по польским нормам проектирования
в указанном диапазоне плотностей теплопроводность ячеистого
бетона выше приблизительно на 25%. Данные польских норм
достаточно близко соответствуют декларируемым показа¬
телям некоторых производителей автоклавного ячеистого бетона
в США. Указанные расхождения могут быть вызваны раз¬
личиями методов испытаний.На рис. 2.41 представлена построенная авторами с исполь¬
зованием нормативных и опытных данных (рис. 2.40) аналити¬
ческая зависимость коэффициента теплопроводности яче¬
истого бетона от его плотности. Формула, выражающая зависи¬
мость между плотностью и коэффициентом теплопроводности,
имеет вид:Xdry = 0,00024 у + 0,0048	(2.32)где: у - в кг/м3.Это уравнение дает наилучшую сходимость по сравне¬
нию с рассмотренными формулами в диапазоне плотности
300+800 кг/м3 для расчетной оценки теплопроводности авто¬
клавного ячеистого бетона, выпускаемого отечественными
предприятиями. Разница между, с одной стороны, расчетными,
а с другой - нормативными и опытными значениями в неко¬
торых случаях достигает 20%, что затрудняет использование
формулы (2.32) в качестве универсальной зависимости без
соответствующей корректировки. Тем не менее, ее можно
рекомендовать для использования при выполнении ориенти¬
ровочной оценки теплопроводности ячеистого бетона, выпу¬
скаемого белорусскими предприятиями.О сложности процесса построения универсальной анали¬
тической зависимости теплопроводности автоклавного ячеи¬
стого бетона от его плотности свидетельствует диаграмма
на рис. 2.37. Она построена на основании обработки резуль¬
татов исследований, выполненных в Швеции в 1965-1970 гг.
Указанный параметр имеет значительный разброс, дости¬
гающий приблизительно 50%. И даже несмотря на постоян¬
ное совершенствование технологии производства ячеистого
бетона, осуществлявшееся последние десятилетия, достиг -173
200	300 400 500о	СНБ 2.04.01-97A	Hebei (ФРГ)♦	AzPATH, США600 700 800 900□ PN-89/B-06258
• Curran, Contec.CLLLA
	формула (2.32)Рис. 2.41. Вариант аналитической зависимости коэффициента
теплопроводности ячеистого бетона от плотностинуть приемлемой для практического использования корреля¬
ции расчетных и опытных значений коэффициентов теплопро¬
водности ячеистого бетона в сухом состоянии, как было пока¬
зано выше, не удалось.Как уже было отмечено, увеличение влажности ячеистого
бетона приводит к повышению его теплопроводности. Вли¬
яние фактора влажности было исследовано в лабораторных
и натурных условиях, что позволило включить в нормы про¬
ектирования СНБ 2.04.01-97 и СНиП 11-3-79* значения коэф¬
фициента теплопроводности ячеистого бетона при равновес¬
ной влажности, устанавливающейся в процессе эксплуатации.174
На рис. 2.42 показаны нормативные значения теплопровод¬
ности при равновесной влажности, изменяющейся от 4% до
15%, для марок по средней плотности в диапазоне D300+D800.
Там же показаны расчетные значения, которые определяли
по формулам (2.28) и (2.29). На рис. 2.43 представлены норма¬
тивные значения коэффициента теплопроводности ячеистого
бетона для марки по средней плотности D500 и опытные зна¬
чения по данным [23, 24, 25].Приведенные данные наглядно свидетельствуют о том,
что, хотя во всех случаях зависимость теплопроводности яче¬
истого бетона от его влажности имеет практически линейный
характер, численная оценка еще более затруднительна, чем2 4 6 8 10 12 14 16О D300 □ D400 Д D500 ♦ D600 ■ D700 A D800Рис. 2.42. Нормативные и расчетные значения коэффициентов
теплопроводности ячеистого бетона при различной плотности и
влажности (сплошной линией - по формуле (2.28). прерывистой -
по формуле (2.29))175
0,250.200,150.100,05X. Вт/(м °С)♦<♦►1. ■'■1II ■В ■VААtА: *
Аw, %5♦ 12.5]101512.15]20А [2.16]25Рис. 2.43. Нормативные и опытные значения коэффициентов
теплопроводности автоклавного ячеистого бетона плотностью
500+550 кг/м3 при различной влажностидля случая теплопроводности в сухом состоянии. Так. напри¬
мер, если для плотности 300+400 кг/м3, формула (2.29) дает
вполне удовлетворительный результат, то с увеличением
плотности погрешность расчета возрастает и становится
неприемлемой для практических целей. В то же время фор¬
мула (2.28) дает недопустимо большую погрешность на всем
диапазоне плотности.Сопоставляя нормативные и опытные значения коэффици¬
ентов теплопроводности ячеистого бетона для плотности
500+550 кг/м3, заимствованные из СНБ 2.04.01-97 и [23, 24,
25], легко заметить, что и в этом случае имеется значитель¬
ный разброс данных. Причем нормативные значения превы¬
шают опытные в обоих случаях на 25+50%, а опытные между
собой отличаются до 30%.На основании выше изложенного можно сделать вывод
о том, что аналитическая оценка теплопроводности ячеистого
бетона с использованием его основных физико-механических176
показателей - плотности и влажности весьма затруднительна
из-за многообразия технологических и других факторов,
оказывающих прямое или косвенное влияние на значения
указанных параметров и крайне трудно поддающихся
обобщению и математическому описанию.При необходимости проведения аналитической оценки
теплопроводности ячеистого бетона, например, при влаж¬
ности, отличающейся от равновесной в большую сторону,
что часто встречается в первые годы эксплуатации зданий,
на данном этапе следует прибегать к интерполяции или экс¬
траполяции нормативных значений, принимая зависимость
между теплопроводностью и влажностью линейной. В опре¬
деленной степени сказанное относится и к оценке тепло¬
проводности ячеистого бетона в сухом состоянии.Теплоизоляционные свойства строительных конструк¬
ций здания (стены, покрытия, перекрытия) оценивают по
сопротивлению теплопередаче RT и термическиму
сопротивлению RK, м2 °С/Вт. Термическое сопротивление
однородной однослойной конструкции определяют как отно¬
шение толщины конструкции (о) к его коэффициенту теплопро¬
водности (А.) - RK - а/Х, а сопротивление теплопередаче рас¬
считываю по формуле:D 1 8 1Rr= — + Т +—•	(2.33)где: ав - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности
ограждающей конструкции, Вт/(м2 °С), для реальных кон¬
струкций из ячеистого бетона ав = 8,7 Вт/(м2 °С):
ан - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности огражда¬
ющей конструкции для зимних условий, Вт/(м2 °С), для
наружных стен, покрытий и перекрытий ам = 23 Вт/(м2 0С).Термическое сопротивление многослойной, с последова¬
тельно расположенными однородными слоями, конструкции
определяют как сумму термических сопротивлений отдель¬
ных слоев конструкции (R():RK = Rl+R3+...Rn.	(2.34)По DIN 4108 потери тепла через строительные конст¬
рукции здания оцениваются коэффициентом теплопере¬
дачи К, Вт/(м2 °С), который соответствует количеству тепла,
проходящему через 1 м2 конструкции определенной толщины177
при разности температуры воздуха по обе стороны конст¬
рукции в 1°С.Коэффициент теплопередачи конструкции - величина,
обратная сопротивлению теплопередаче:Способность поверхности ограждающих конструкций
зданий воспринимать тепло при периодических колебаниях
теплового потока или температуры воздуха оценивается
коэффициентом теплоусвоения (S), Вт/(м20С). Если
конструкция однородная и однослойная, то теплоусвоение
ее внутренней поверхности, при заданном периоде колебаний
температуры, зависит от физико-технических свойств этого
материала. В этом случае теплоусвоение представляет физи¬
ческую характеристику материала ограждения и называется
коэффициентом теплоусвоения, характеризующим способ¬
ность материала воспринимать тепло при колебании темпе¬
ратуры на его поверхности.Величина коэффициента теплоусвоения материала зависит
от его коэффициента теплопроводности (X), удельной
теплоемкости (С), плотности (у) и эксплуатационной влажно¬
сти по массе (W), а также от периода колебаний теплового
потока (Z). Величина расчетного коэффициента теплоусво¬
ения ячеистого бетона определяется по формуле:S = 0,27^Д.р(С+ 0,0419W).	(2.36)По данным Евромеждународного комитета по бетону (СЕВ),
удельная теплоемкость ячеистого бетона при влагосодер-
жании 4-6% по массе составляет 1,0-1,1 кДж/(кг°С).Удельная теплоемкость материала - величина, опре¬
деляющая количество тепла, которое необходимо подвести
к 1 кг материала, чтобы повысить температуру всей его массы
на 1°С. Удельная теплоемкость характеризует способность
материала аккумулировать тепловую энергию, зависит от
влажности и температуры, определяется по ГОСТ 23250.В соответствии с требованиями СНВ 2.04.01-97 (СНиП
II-3-79) «Строительная теплотехника» для условий эксплуа¬
тации «Б» удельная теплоемкость для плотности 300+700 кг/м3
составляет 1,48+3,67 Вт/(м2°С).Коэффициент теплопроводности ячеистого бетона обуслов¬178
лен его структурным строением и определяется по ГОСТ 7076-87.
В основу методики определения коэффициента теплопровод¬
ности положен метод стационарного теплового режима.Наряду с теплоизоляцией существенным для микрокли¬
мата в помещении является способность к аккумули¬
рованию тепла (QJ и характеристика остывания.Аккумулированное тепло: Qs = С у В, Дж/(м2 °С). (2.37)QВремя остывания:	tA = — ч	(2.38)И.В таблице 2.26 по данным [21] приведены значения по¬
казателей характеристик тепловой изоляции, аккумуляции
тепла и остывания.Таблица 2.26Значения показателей характеристик тепловой
изоляции, аккумуляции тепла и остыванияМате¬риалТол¬
щи¬
на,
В, мКоэф¬
фициент
тепло¬
провод¬
ности, X,
Вт/(м °С)Плот¬ность,кг/м"'Удел ь-
ная теп¬
лоем¬
кость, С,
Дж/кг °ССопро¬
тивле¬
ние теп¬
лопере¬
даче, R,
м2 °С/ВтАккуму¬лиро¬ванноетепло,Q'iДж/м • °СВре¬мяосно¬ва¬нияtA1 ЧПлиты
покры¬
тий из
ячеи¬
стого
бетона0,200,1650010001,25100 00034,72Плиты
пере¬
крытий
из ячеи¬
стого
бетона0,2250,2190010001,07157 00046,81Стено¬
вые
панели
из ячеи¬
стого
бетона0,250,1650010001,56125 50054,16Изде¬
лия из179
Продолжение таблицы 2.26Мате¬риалТол¬
щи¬
на,
В, мКоэф¬фициенттепло¬
провод¬
ности, X,
Вт/(м°С)Плот¬ность,Y’ 3кг/мУдел ь-
ная теп¬
лоем¬
кость, С,
Дж/кг °ССопро¬
тивле¬
ние теп¬
лопере¬
даче, R,
м -°С/ВтАккуму¬лиро¬ванноетепло,Дж/м °СВре¬
мя
осно¬
ва¬
ния
1а, чтяже¬
лого
бетона
> В150,302,03240010000,15720 00030,00Пено¬пласт0,300,042015007,509 00018,75Из табл. 2.26 видно, что конструкции из ячеистого бетона
при средней аккумулирующей способности имеют наиболь¬
шее время остывания.Нагревание помещения происходит тем быстрее, чем
ниже коэффициент тепловой активности в огражда¬
ющих помещение поверхностях (КJ. который рассчитыва¬
ется по формуле:Кл=^С\-ъ	(2.39)где: С - удельная теплоемкость материала (для всех неорга¬
нических материалов 1000 Дж/(м2 °С));X - расчетное значение коэффициента теплопроводности,
Вт/(м °С);
у - плотность, кг/м3.Коэффициент тепловой активности армированных конструк¬
ций из ячеистого бетона равен:при плотности 500 кг/м3 - 4,7 (Вт ч)0 5/(м2 °С);
при плотности 600 кг/м3 - 5,6 (Вт ч)0 5/(м2 °С):
при плотности 700 кг/м3 - 6,4 (Вт ч)0 5/(м2 °С).Летом наружные части здания подвержены особенно
высоким колебаниям температуры, которые в экстремальных
случаях доходят до 70°С. Для создания прохладного, ком¬
фортного микроклимата в помещениях зданий колебания тем¬
пературы должны быть внутри здания уменьшены до минимума,
уравновешенного температурного уровня.Благодаря выгодной комбинации теплоизоляции, акку¬
мулирующей способности и массы строительного материала
наружные части зданий из ячеистого бетона обладают способ-180
ностью сведения к минимуму колебания внутри помещения
наружной температуры. Тем самым, они обеспечивают летом
в помещениях удобный, прохладный микроклимат с уравно¬
вешенной температурой. Такая превосходная теплозащита
с помощью стеновых конструкций из ячеистого бетона под¬
тверждена результатами исследований Фраунхоферовского
института строительной физики в Штутгарте.На рис. 2.44 приведены колебания температуры наруж¬
ной и внутренней поверхности стен в течение суток.8 8 8 8 8 8
тг и м ю о «-н м е* мВремя суток, ч8 8 8 8 8 8 8
i* ф ci со о ci rf<N <С О «
« _ еч >нВремя суток, чЕ
S£Рис. 2.44. Колебания температуры наружной и
внутренней поверхности стен в течение сутокНа ячеистобетонной стене толщиной 25 см в течение
24 часов измерялась температура поверхностей. Чтобы полу¬
чить особо высокие температуры, была выбрана западная сто¬
рона стены, которая дополнительно была окрашена в черный
цвет. Имевшие место в этих опытах колебания температуры
с наружной стороны примерно 70°С были значительно умень¬
шены кладкой, в результате с внутренней стороны наблюда¬
лось повышение температуры только на 2°С (от 18 до 20)°С.181
Из вышеизложенного следует, что в настоящее время авто¬
клавный ячеистый бетон остается единственным материалом,
который целесообразнее использован для устройства ограж¬
дающих конструкций без дополнительного утепления. Рассмот¬
ренные свойства автоклавного ячеистого бетона наделяют этот
материал преимуществами, отвечающими современным тре¬
бованиям к физико-механическим и теплоизоляционным
свойствам.2.3. АнизотропияВ идеальном случае свойства автоклавного ячеистого
бетона во всех направлениях должны быть одинаковыми.
Однако известно, что прочность бетона перпендикулярно и
параллельно направлению вспучивания ячеистобетонной
смеси различна. Форма макропор - почти сферическая, од¬
нако большинство пор имеют овальную форму в каком-либо
из направлений. Вследствие этого можно предположить, что
физико-механические характеристики бетона будут несколь¬
ко отличаться в направлении большой и малой оси эллипса.При вспучивании ячеистобетонной смеси газовые пузырь¬
ки (ячейки), как правило, имеют большую ось (диаметр) в на¬
правлении вспучивания и меньшую ось в направлении перпен¬
дикулярно вспучиванию и поэтому прочность бетона, как
правило, больше в направлении перпендикулярно вспучи¬
ванию смеси.Аналогичную тенденцию анизотропии прочности на сжатие
имеет прочность на растяжение и модуль упругости ячеи¬
стого бетона. В институте НИПИсиликатобетон была прове¬
дена огромная работа по изучению анизотропных свойств
автоклавного ячеистого бетона, изготовленного по разным
технологиям. При этом величина анизотропии (коэффициентК ж) оценивалась отношением прочности на сжатие парал¬
лельно вспучиванию R'J" к прочности перпендикулярноR1 *вспучиванию Ir ), а именно - Ксж= Аналогично оце¬
нивалась анизотропия и других физико-механических пока¬
зателей бетона. Прочность на растяжение при изгибе -Кри - , прочность на растяжение - Кр= ц. . начальный182
л Е омодуль упругости - КЕ = — и предельная растяжи.^ омость при изгибе (еСтепень дефектности ячеистой структуры, вызванной в
процессе вспучивания смеси разными факторами, оцени¬
валась по величине показателя, называемого показатель
бездефектности:КЛ = Кт-Кгж-КЕ-Кг	(2.40)В табл. 2.27 по данным К.Э. Горяйнова и других [26] пред¬
ставлены средние величины определенных эксперимен¬
тально прочностных и деформативных характеристик яче¬
истого бетона, изготавливаемого по ударной технологии. При¬
чем величины R , R , R , Е. , приведены к объемной массери рр СЖ би I	^ус = 600 кг/м3, учитывая при этом, что зависимости между
этими показателями и объемной массой могут быть описаны
с достаточной точностью параболой второй степени. Вели¬
чина показателя предельной растяжимости не зависит
от объемной массы, и поэтому в табл. 2.27 приведены ее вели¬
чины, непосредственно полученные в результате опытов. В
этой же таблице для сравнения приводятся пределы измене¬
ния средних значений тех же показателей (при ус = 600 кг/м3),
определенных по такой же методике для ячеистых бетонов
Рижского ЖБК-1 (РЖБК-1). Нарвского КСМ (НКСМ), Воронеж¬
ского ЗЖБИ-1 (ВЗЖБИ-1) и ПО «Сморгоньсиликатобетон» (ГТОСБ).Средние величины показателей анизотропности представ¬
лены в табл. 2.28. Там же приведены значения показателей
бездефектности структуры Ку Следует отметить, что величина
Кд, ранее определенная по этой же методике для автоклавного
ячеистого бетона, изготавливаемого по вибрационной технологии
(высота массива 60 см) в ПОСБ, равна 0,4-0,52, на РЖБК-1 -
0,49, а для бетона, изготавливаемого по «литьевой» технологии
(высота массива 30 мм) на НКСМ - 0.48 и ВЗЖБИ-1 - 0,34.По данным Иванова J1А [27], НИИЖБом Госстроя СССР были
проведены испытания на стойкость автоклавного ячеистого
бетона к переменным температурам (от +40 до -40°С) при
направлении теплового потока перпендикулярно и парал¬
лельно направлению вспучивания ячеистого бетона в про¬
цессе формования. Анализ полученных результатов показал,
что прочность автоклавного ячеистого бетона при параллель¬
ном направлении теплового потока уже после 47 циклов183
Таблица 2.27Прочностные и деформативные характеристики
автоклавного ячеистого бетона изготавливаемого
по ударной технологииЗаводыЯрц,МПаRpr'МПаМПаЕбуЮ3,МПаеГ 'м%,/м1II1II1II1II1IIУдарнаятехноло¬гияПОСБ1.42
1,27
1,25
1.331.431.081,040.89
1,131.U0.500,490,540,500.540.440,450,430,480,494.14
4,234.14
4,26
4,853,783,553,343,333,982,212.15
2,402.16
2.172,051,941,872.032.040,640,590.520,630,660,540,540,460,560,55РЖБК-1,НКСМ,ВЗЖБИ-1.ПОСБ1,07..1,381,07...1,381,07...1,381,07...1,381,07...1,381,07...1,381,07...1,381,07...1.381,07...1,381,07...1,38Таблица 2.28
Показатели анизотропности и бездефектности
структуры автоклавного ячеистого бетонаЗаводыкжКЕКел-.РЖБК-10,760,870,920,930,840,55ui/pu0,830,930,840,910,920,58ВЗЖБИ-10,710,800,820,780,890,40ппгк0.850,950,800,940,890,570,780,910,820,940,830,50испытаний была значительно ниже, чем ячеистого бетона
при перпендикулярном направлении теплового потока после
60 циклов.Особенно резкое различие наблюдается в значениях дина¬
мического модуля упругости автоклавного ячеистого бе¬
тона. Если при перпендикулярном направлении теплового
потока снижение его не наблюдается на протяжении 90 циклов
испытаний, то в случае параллельного направления теплового
потока он уменьшается на 20% после 47 циклов.Полученные данные были подтверждены испытаниями
лабораторных образцов в натурных условиях. Результаты испы¬
таний за шесть зимних месяцев (с октября по апрель) и один184
календарный год приведены в табл. 2.29. откуда следует, что при
перпендикулярном направлении теплового потока к направ¬
лению вспучивания ячеистого бетона прочностные и упругие
показатели ячеистого бетона после зимнего периода испы¬
таний снижаются незначительно. После года испытаний сни¬
жение несколько возрастает. Особенно резко оно выражено
при совпадении направлений теплового потока и вспучивания.Таблица 2.29Прочностные и упругие показатели автоклавного
ячеистого бетона при перпендикулярном и парал¬
лельном направлении теплового потока к направ¬
лению вспучивания автоклавного ячеистого бетона
в процессе формованияНаправ¬
ление
теплово¬
го потокаПро-ДОЛЖН-тель-ностьиспы¬танийИсходныезначенияЗначения после
испытанийОтносительныезначенияRa .vi:к,-МПагМПаЯ,-*.МПа/?мл.,МПа^дин*МПаR ,К.К.Е^<>инЕ,\и*Перпен¬
дикулярно
направле¬
нию вспу¬
чивания6 зим¬
них
меся¬
цев3,810,8522403.690,7721900.970,910,971 год3,810,8522403,640,7422000,950,870,98Парал¬лельнонаправ¬лениювспучи¬вания6 зим¬
них
меся¬
цев3,610,6422003.340.5619200,930,870,881 год3,610,6422003,220,5018700.890,800,85Натурными и лабораторными испытаниями установ¬
лено, что существенное влияние на стойкость автоклавного
ячеистого бетона оказывает взаимосвязь направления вспу¬
чивания ячеистого бетона с направлением теплового потока
в процессе эксплуатации изделий из него.По данным Ояма Э., Эскуссона К. и Сажнева Н. [28]
изменение плотности, а, следовательно, и прочности ячеистого
бетона по высоте изделий обусловлено гидростатическим дав¬
лением, наличием в смеси газовой (сжимаемой) фазы и всплы¬
ванием газовых пузырьков. Оседание твердых частиц практи¬
ческого значения не имеет. Неоднородность по высоте массива,
обусловленная гидростатическим давлением, повышается с
увеличением объема газа в смеси, то есть уменьшением плот¬185
ности массы и водотвердого отношения. Использование эф¬
фекта тиксотропного разжижения смеси во время перемеши¬
вания и формования, а также применение частично негаше¬
ной извести, ускоряя процесс вспучивания смеси, способст¬
вуют снижению неоднородности свойств автоклавного ячеи¬
стого бетона, обусловленной всплыванием пузырьков газа.Разброс свойств автоклавного ячеистого бетона по объему
массива может быть вызван еще и неоднородностью темпе¬
ратуры, а в случае вибрирования во время вспучивания также
неоднородностью распределения колебаний в смеси, режи¬
мом вибрирования, направлением колебаний и др. факто¬
рами. Например, по данным [28] при вибрировании смеси
на известково-цементном вяжущем и увеличении высоты
формы с 0,3 до 1,2 м коэффициент вариации по объемной массе
ячеистого бетона увеличивается с 0,017 до 0,036, а по проч¬
ности на сжатие - с0,10до0,13 (при средней объемной массе
бетона 600 кг/м3).Явление анизотропии свойств автоклавного ячеистого
бетона следует учитывать, во-первых, при выборе схемы раз¬
резки ячеистобетонного массива на изделия и конструкции
заданных размеров, особенно армированных, и, во-вторых,
при расчете самих конструкций.При кантовании сырца массива на 90° и последующей
его горизонтальной разрезке на армированные изделия в
плитах покрытия и перекрытия и других изгибаемых конст¬
рукциях после монтажа их в здании основные нагрузки будут
действовать в направлении параллельно вспучиванию яче¬
истобетонной смеси во время ее формирования.При переносе массива бортами на стол резательной ма¬
шины и последующей его вертикальной разрезке на армиро¬
ванные изделия, во всех изгибаемых конструкциях после
монтажа их в здании, основные нагрузки будут действовать
в направлении перпендикулярно вспучиванию смеси, то есть
в направлении наибольших прочностных показателей.Литература к главе 22.1.	СТБ 1117-98. Блоки из ячеистых бетонов стеновые.
Технические условия.2.2.	ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения проч¬
ности по контрольным образцам.2.3.	ГОСТ 24452-80. Бетоны. Методы определения призмен¬
ной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуасссона.186
2.4.	ГОСТ25485-89. Бетоны ячеистые. Техничесакие условия.2.5.	СНБ 2.04.01-97. Строительная телпотехника.2.6.	СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные кон¬
струкции.2.7.	СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные кон¬
струкции.2.8.	СНиП II-B.1-62. Бетонные и железобетонные кон¬
струкции. Нормы проектирования.2.9.	СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника.2.10.	СНиП Н-21-75. Бетонные и железобетонные кон¬
струкции. Нормы проектирования.2.11.	D1N 4165 Porenbeton-Blocksteine.2.12.	DIN 42223 Е. Gasbeton; bewehrte Bauteile.2.13.	DIN 52612-1. Warmeschutztechnische Priifungen;
Bestimmung der Warmeleitfahigkeit mit dem Plattengerat,
Durchfiihrung und Auswertung.2.14.	Norma PN-89/B-06258: Autoklawizowany beton
komorkowy.2.15.	Автоклавный ячеистый бетон: Пер. с англ. / Ред. совет:
Г. Бове (пред.) и др. - М., Стройиздат. 1981. - 88 с.2.16.	Ананьев А.И. Эксплуатационная влажность ячеистого
бетона в наружных стенах панельных и блочных домов / Жи¬
лищное строительство, 1993, № 5, с. 12-14.2.17.	Bi4 П.М. Жалезабетон з пазщый супращулення матэ-
рыялау. - Мн.: Навука i тэхнжа, 1991. - 222 с.2.18.	Добрынин Е.В. Ячеистый конструкционно-изоляци¬
онный бетон малого объемного веса / Бетон и железобетон,
1968, № 6. - с. 28-31.2.19.	Железобетонные конструкции. Основы теории, расчета
и конструирования // Учебное пособие для студентов стро¬
ительных специальностей. Под ред. проф. Т.М. Пецольда и проф.В.В. Тура. - Брест, БГТУ, 2003 ш. - 380 с.2.20.	Завадский B.C. Автоклавные газобетоны. - М., Гос-
стройиздат, 1957.2.21.	Левин Н.И., Бабаян Л.А. Основые физико-механи¬
ческие свойства вибррованного газобетона и газосиликата //
Прочность крупнопанельных конструкций. Под ред. С.А. Се-
менцова и В.А. Камейко / ЦНИИСК им. Кучеренко. - М., Строй¬
издат. 1968. - с. 248-258.2.22.	Макаричев В.В., Милейковская К.М. Исследование ар¬
мированных конструкций из ячеистых бетонов / НИИЖБ -
М.. Госстройиздат, 1963. - 99 с.187
2.23.	Механические свойства блоков из ячеистых бетонов /
Научное сообщение. Вып. 12. Под ред. канд. техн. наук В.А. Ка-
мейко - М., Госстройиздат, 1960. - 143 с.2.24.	Основский Э.В., Галузо Г.С. Прочность и попереч¬
ные деформации газосиликатобетона при растяжении мето¬
дом раскалывания / Бетон и железобетон, № 8, 1987. - с. 11-12.2.25.	Сахаров Г.П., Попов К.И. Прочность и деформатив-
ность ячеистого бетона на грубомолотом песке / Бетон и желе¬
зобетон. 1977, № 12. - с. 10-12.2.26.	Серых Р.Л.. Филиппов Б.П., Емельяненкова E.J1. Мини¬
мальная граница армирования изгибаемых элементов из яче¬
истого бетона / Экспресс-информация. Строительство и архитек¬
тура. Строительные констуркции и материалы, № 4, 1993. -
с. 25-30.2.27.	http: / /www.vandegroenendaal. nl.188
Глава 3ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫЕ И
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
КОНСТРУКЦИЙ ИЗ АВТОКЛАВНОГО
ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА. РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ И ОПЫТ РАЗРАБОТКИ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ3.1. Деформационно-прочностные
показатели кладки из блоков3.1.1.	Основные положения норм
проектированияКладку стен и простенков из ячеистобетонных блоков,
выпускаемых в Республике Беларусь по СТБ 1117-98, тради¬
ционно выполняют на цементно-песчаном или цементно-
известково-песчаном (так называемом сложном) растворе.
В зависимости от точности изготовления блоков толщина
горизонтальных и вертикальных швов может изменяться от
нескольких миллиметров до 10+12 мм. При толщине швов
10+12 мм используют кладочный раствор на фракциониро¬
ванном песке. При высокой точности изготовления блоков для
ведения кладки может быть использован тонкослойный (кле¬
евой) раствор (в англоязычной технической литературе - thin
layer (adhesive) mortar). Такой раствор приготавливают на це¬
менте, тонкомолотом песке и полимерминеральных добавках,
обеспечивающих требуемые подвижность и удобоукладыва-
емость смеси. Толщина растворных швов на тонкослойном (кле¬
евом) растворе обычно составляет 1+3 мм, в редких случаях
до 5 мм.Применение тонкослойных растворов за счет их реологи¬
ческих свойств позволяет получить более равномерный и
однородный шов и как следствие - кладку с более стабиль¬
ными физико-механическими показателями на различных
ее участках. Из технической литературы известно, что обыч¬
ный цементно-песчаный раствор горизонтальных швов имеет189
неоднородности, обусловленные как качеством самого раст¬
вора, так и технологией ведения кладки. В итоге по полю гори¬
зонтального шва возникают участки с различной степенью
уплотнения и соответствующими физико-механических
показателями. Это приводит к изменению статической схемы
кладочного элемента в кладке, работающей даже на простые
виды воздействий, например, осевое (центральное) сжатие.Кладочный элемент (блок, кирпич, камень и т. п.) кроме
сжатия испытывает еще и изгиб, причем в отдельных элемен¬
тах кладки характер изгиба и отношение сжимающих и изги¬
бающих усилий могут существенно отличаться. В результате
прочность кладки оказывается заметно ниже прочности состав¬
ляющих ее материалов в отдельности (кладочного элемента
и раствора).Для расчетной оценки временного сопротивления кладки
сжатию существуют различные формулы, устанавливающие
теоретическую зависимость между прочностью кладки
(masonry), кладочного элемента (masonry unit, в англо-русском
строительном словаре встречается перевод стеновой камень)
и раствора (mortar).Так, в действовавших в СССР нормах проектирования
каменных и армокаменных конструкций [3.11) для оценки
предела прочности кладки при кратковременном сжатии
(временное сопротивление сжатию) была приведена извест¬
ная формула Л.И. Онищика:R,,=AR,1-- аR,2 R,(3.1)где: Ru - предел прочности кладки при сжатии:А - конструктивный коэффициент, определяемый по формуле:, 100+ R,~100 m + nR,'	(32)R, - предел прочности камня при сжатии:R2 - предел прочности раствора при сжатии (кубиковая проч¬
ность).Коэффициенты а, Ь, т, п в формулах (3.1) и (3.2) при¬
нимали в зависимости от вида и размеров материалов кладки
по табл. 2 [3.11 ]. Для кладки из сплошных ячеистобетонных190
блоков высотой 250 мм на обычном растворе (с толщиной шва
10+12 мм) значения этих коэффициентов составляют а = 0,15;
Ь = 0.3: т = 1.1: гг = 2,5.Конструктивный коэффициент кладки А рассчитывали,
принимая предел прочности (марку) ячеистобетонных блоков
при сжатии равной пределу прочности при сжатии конт¬
рольных кубов, выпиленных из массива бетона или блоков
(п. 2.5 [3.12]).В проекте [3.21] 2001 г. предложена следующая формула:
Jk = к/ь°7т03.	(3.3)гдe:Jk - характеристическая прочность кладки при сжатии,
МПа;/ь- нормируемая прочность кладочного элемента при сжатии
по направлению прикладываемого к кладке усилия. МПа;
fm - прочность раствора при сжатии (в возрасте 28 суток), МПа.Коэффициент К зависит от типа кладочного элемента и
раствора и изменяется в пределах от 0,2 до 0,75. В частности,
для кладки из сплошных ячеистобетонных блоков на обычном
растворе (general purpose mortar) значение коэффициента К
составляет 0,5.В нормах некоторых стран, например, в DIN 1053 и
PN-B-03002:1999, значения нормативных сопротивлений (ха¬
рактеристической прочности) на сжатие в зависимости от
прочности материалов кладки приведены в табличной форме.Представляет интерес рассмотреть подробно принципы
назначения нормативных и расчетных сопротивлений кладки,
принятые в отечественных и зарубежных нормах проекти¬
рования каменных конструкций, в частности упомянутых выше,
в том числе кладки на тонкослойном (клеевом) растворе.СНиП П-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»Как уже было отмечено в комментариях к формуле 3.1, в
действовавших в бывшем СССР нормах проектирования [3.11]
при определении расчетного значения нормативной проч¬
ности кладки при кратковременном сжатии использовали
такой классификационный показатель кладочного элемента
и раствора, как марка. Марку устанавливают по пределу проч¬
ности, который в зависимости от вида кладочного элемента
определяют по результатам испытаний предусмотренного соот¬191
ветствующими стандартами количества контрольных образ¬
цов. Для кладочных элементов типа блоков марку блока прини¬
мают численно равной марке бетона (табл. 2, 4, 5, 7 СНиП
Н-22-81), которую в свою очередь определяют по величине
средней прочности испытанных образцов согласно ГОСТ
10180-90 [3.1].Аналогичным образом поступают и при определении марки
кладочного раствора по ГОСТ 5802-86 [3.2].Таким образом, при расчете ожидаемого значения времен¬
ного сопротивления кладки сжатию при кратковременном
действии нагрузки используют средние значения прочности
материалов кладки, не учитывая при этом вариацию прочно¬
сти бетона блоков.Переход от нормативных значений сопротивлений к рас¬
четным осуществляют следующим образом. Ввиду того, что
кладка является композитным материалом, ее прочность не
установлена стандартами и к ней не применимо принятое в
СТ СЭВ 384-76 понятие нормативного сопротивления мате¬
риалов, связанное с контрольной или браковочной характе¬
ристикой. Поэтому при установлении расчетных сопротив¬
лений для каменных конструкций принята следующая система
коэффициентов ([3.11]). На основании статистических дан¬
ных коэффициент изменчивости прочности кирпичной кладки
принят равным С = 0,15. В этом случае при обеспеченности
0,98 величины Сусловное нормативное сопротивление кладки
составит R = RJ1-2C) = 0,7Ru. Вероятное понижение проч¬
ности кладки по сравнению с уровнем, принятым в нормах
проектирования, учитывают делением значения условного
нормативного сопротивления Rnна коэффициент 1,2. Другие
второстепенные факторы, не учитываемые расчетом, а также
дефекты кладки (например, ослабление пустошовкой, гнез¬
дами, отклонениями стен и столбов от вертикали и т. п.) - до¬
полнительным делением на коэффициент 1,15. Результирующий
коэффициент надежности кирпичной кладки (по опреде¬
лению [Пособие]) составляет 1,2 1,15= 1,38 = 1,4. В итоге рас¬
четное сопротивление кирпичной кладки по отношению к вре¬
менному сопротивлению сжатию составляет R = 0,7R /1,4 = 0.5R .Согласно СНиП II-22-81 между временным сопротивлением
(средним пределом прочности) и расчетным сопротивлением
кладки сжатию установлена следующая зависимость общего
вида:Ru=kR,	(3.4)где: к - коэффициент, принимаемый по табл. 14 СНиП II-22-81.192
Для кладки из крупных и мелких блоков из автоклавного
ячеистого бетона коэффициент к составляет 2,25.Таким образом, расчетное сопротивление кладки из яче¬
истобетонных блоков сжатию составляет около 44% ее времен¬
ного сопротивления.В отечественных нормах проектирования кладка из ячеисто¬
бетонных блоков на тонкослойном (клеевом) растворе не рас¬
сматривалась.Модуль упругости (начальный модуль деформаций) неарми-
рованной кладки при кратковременной нагрузке определяют
расчетом по формуле (1) СНиП Н-22-81:Е0=аК.	(3.5)где: а - упругая характеристика кладки, зависящая от вида
кладки и прочности раствора, принимаемая по табл. 15 [3,8].Упругая характеристика а кладки из камней из автоклав¬
ного ячеистого бетона изменяется от 200 (для кладки на раст¬
воре нулевой прочности) до 750 (для кладки на растворе марок
25+200). Для кладки из крупных блоков из автоклавного ячеи¬
стого бетона значения а в диапазоне прочности раствора от
нуля до 10 МПа выше на 40+50%.При выполнении расчетов кладки по деформациям с учетом
длительного действия нагрузки используют пониженное зна¬
чение модуля упругости. При расчете каменных конструкций
по прочности для определения усилий в кладке, рассматри¬
ваемой в предельном состоянии сжатия при условии, что
деформации кладки определяются ее совместной работой с
элементами конструкций из других материалов, используют
модуль деформаций Е = 0,5Е0.При определении деформаций кладки от продольных или
поперечных сил, усилий в статически неопределимых рамных
системах, в которых элементы конструкций из кладки рабо¬
тают совместно с элементами из других материалов, а также
при определении периода колебаний каменных конструкций
или их жесткости модуль упругости принимают равным Е =
= 0,8Е0.Относительную деформацию кладки в направлении перпен¬
дикулярно горизонтальным швам с учетом ползучести опре¬
деляют по формуле:e = vJ-	(3.6)“огде: а - напряжения в кладке, при которых определяют дефор¬
мации:193
v - коэффициент, учитывающий ползучесть и принимаемый
для кладки из мелких и крупных блоков из автоклавного
ячеистого бетона равным 3,5.Таким образом, при расчете кладки с учетом ползучести
фактический модуль упругости снижается в 3.5 раза по срав¬
нению с начальным значением.Модуль сдвига кладки при расчете ее как условно упругого
сплошного материала принимают равным G = 0,4Е0.При расчете кладки из камней или блоков из автоклавного
ячеистого бетона с учетом деформаций усадки величину послед¬
них следует принимать равной esh = 4 10 4.Коэффициент температурного расширения из камней и
блоков из автоклавного ячеистого бетона при расчете камен¬
ных конструкций на действие температурных нагрузок прини¬
мают равным at = 0,000008 град ‘.prEN 1996-1-1: Eurocode 6: Design of Masonry Structu¬
res - Part l-l:Common rules for reinforced and unreinforced
masonry structuresВ проекте европейских норм проектирования армирован¬
ных и неармированных каменных конструкций в качестве
классификационной характеристики кладочного элемента
принята его нормируемая прочность при сжатии (normalized
compressive strength) Jb, зависящая от вида кладочного элемента
по EN 771-1(-6).Блоки из автоклавного ячеистого бетона должны удовлетво¬
рять требованиям EN 771-4 [3,18]. Согласно этому документу
предприятие-производитель блоков указывает декларируемое
значение прочности автоклавного ячеистого бетона. Определяе¬
мое при испытаниях среднее значение прочности должно быть
не менее декларируемого значения, а отдельные значения
должны составлять не менее 80%.Прочность кладочного раствора характеризуется проч¬
ностью при сжатии^, определяемой согласно EN 1015-11 [3,19].Таким образом, в проекте европейских норм при определе¬
нии расчетного значения характеристической прочности клад ки
при сжатии принят по сути такой же подход, как и в нормах[3.11].Сопоставляя формулы 3.1 и 3.3, можно отметить, что в обоих
случаях большее влияние на прочность кладки оказывают
прочностные показатели кладочного элемента, чем прочность
раствора.194
Значение расчетного сопротивления неармированной
кладки сжатию определяют путем деления нормативного со¬
противление на частный коэффициент безопасности по мате¬
риалу ум, который принимают в зависимости от категории
кладочного элемента, типа раствора и класса кладки. Класс
кладки устанавливают в зависимости от уровня производ¬
ственного контроля за ведением кладки и назначают согласно
национальным приложениям стран, принявших Eurocode 6
в качестве норм проектирования. Для кладки из ячеисто¬
бетонных блоков, относящихся к категории I кладочных эле¬
ментов для всех типов растворов и в зависимости от класса
кладки значение частного коэффициента безопасности по
материалу ум составляет от 1,5 до 2,7. То есть расчетное сопро¬
тивление может составлять от 37% до 67% нормативной
прочности.В проекте европейских норм проектирования каменных
конструкций характеристическое сопротивление кладки сжатию
на тонкослойном (клеевом) растворе определяют по формуле:Л = к/ь085	(З-7)Обозначения в формуле 3.7 - те же, что и в формуле 3.3.
Для кладки из ячеистобетонных блоков на тонкослойном раст¬
воре коэффициент К принимают равным 0,85.Характерно, что при толщине растворного шва 1+3 мм
влияние прочности тонкослойного (клеевого) раствора никак
не учитывается при определении прочности кладки.Согласно проекту европейских норм проектирования ка¬
менных конструкций [3.21] модуль упругости (начальный мо¬
дуль деформаций) следует определять по результатам испы¬
таний контрольных образцов кладки по EN 1052-1 [3.20]. При
отсутствии результатов испытаний модуль упругости кладки
при кратковременном действии нагрузки допускается при¬
нимать равным Eshort term=1000fk. При расчете деформаций
кладки с учетом длительности действия нагрузок модуль
упругости кладки рассчитывают по формуле:рU*		 short termlong term = "ТТфГ”	<3-8)где: фо° - предельный коэффициент ползучести, принимаемый
для кладки из камней и блоков из автоклавного ячеистого
бетона в пределах от 1,0 до 2,5 по результатам испытаний конт¬
рольных образцов кладки.195
Значение предельного коэффициента ползучести ф_ при¬
нимают равным отношению tJteV в котором величину упру¬
гих относительных деформаций кладки определяют по формуле
ее|= о/Е.Необходимо отметить, что в Eurocode 6 для расчета камен¬
ных конструкций впервые предлагается использовать диаграмму
а-е, аналогичную диаграмме, применяемой при расчете бетон¬
ных и железобетонных конструкций с использованием дефор¬
мационной модели нормальных сечений. Общий вид пред¬
лагаемой диаграммы показан на рис. 3.1.Рис. 3.1. Диаграмма о-е для расчета неармированной каменной
кладки при сжатии (рисунок заимствован из prEN 1996-1-1:2001)Модуль сдвига кладки G так же, как и в [3,8] принимают
равным 40% модуля упругости кладки.В отличие от СНиП II-22-81 в проекте Eurocode 6 для кладки
из камней и блоков из автоклавного ячеистого бетона при¬
ведены предельные значения относительных деформаций
(в мм/м) как при усадке, так и при набухании (вследствие увлаж¬
нения), которые составляют соответственно -0,4 и +0,2.PN-B-03002:1999 «Konstrukcje murowe, niezbrojone -
Projektowanie i obliczenia»В польских нормах проектирования каменных конст¬
рукций классификационной характеристикой кладочного
элемента является его нормативная прочность /ь, которую
принимают равной 0,8 от значения средней прочности на
сжатие fB(R] для бетона в воздушно-сухом состоянии. Следует196
заметить, что гарантированная прочность автоклавного яче¬
истого бетона R£ составляет 0,75 средней прочности, что при
обеспеченности 0,95 соответствует коэффициенту вариации
прочности 15%.В зависимости от нормативной прочности кладочного эле¬
мента и прочности кладочного раствора fm по таблице при¬
нимают значение характеристической прочности кладки /к.Расчетное сопротивление кладки сжатию получают путем
деления характеристического сопротивления на частный коэф¬
фициент безопасности кладки ум. В польских нормах проек¬
тирования каменных конструкций частный коэффициент
безопасности кладки ум назначают в зависимости от катего¬
рии кладочных элементов (I и II) и категории выполнения
кладки (А и В).Применительно к блокам из ячеистого бетона к катего¬
рии I относятся изделия, соответствующие заданной проч¬
ности на сжатие, в процессе производства которых органи¬
зован контроль качества, обеспечивающий отклонение значе¬
ния средней прочности в меньшую сторону от декларирован¬
ной прочности не более 5%. К категории II относят элементы,
для которых обеспечена только декларируемая средняя проч¬
ность на сжатие.Кладка, соответствующая категории выполнения А, должна
удовлетворять следующим требованиям:-	работы по ведению кладки должны выполняться высоко
квалифицированным персоналом под надзором мастера по
производству кладочных работ;-	при производстве работ должна применяться раствор¬
ная смесь заводского приготовления либо построечного при¬
готовления при наличии контроля дозирования компонентов
и проектной прочности раствора;-	качество работ должно контролироваться независимым
специалистом соответствующей квалификации.Кладка соответствует категории выполнения В, если требо¬
вания, изложенные выше для кладки категории выполнения
А, не удовлетворяются, а контроль за качеством работ выпол¬
няет специалист соответствующей квалификации, представ¬
ляющий организацию-производителя работ.Значения частного коэффициента безопасности кладки
ум приведены в табл. 3.1.По аналогии с проектом Eurocode 6 прочность кладки из197
Таблица 3.1Значения частного коэффициента безопасности
кладки по PN-B-03002:1999Категория продукции (ячеи¬
стобетонных блоков)Категория выполнения кладкиАВI1.72,2II2,22,5ячеистобетонных блоков на тонкослойном (клеевом) растворе
назначают только в зависимости от нормативной прочности
бетона, а прочность раствора при этом не учитывают.DIN 1053-1. Mauerwerk Teil 1: Berechnung und AusfiihrungВ нормах проектирования каменной кладки Федератив¬
ной Республики Германии DIN 1053-1 [3,16] принят подход
к нормированию прочностных показателей кладки, в чем-
то аналогичный СНиП И-22-81 - основной классификационной
характеристикой является расчетное сопротивление кладки.
Расчетные сопротивления кладки сжатию в зависимости от
класса прочности камня и типа раствора принимают по табли¬
цам 3.2 и 3.3 (см. ниже). Типы кладочных растворов по
DIN 1053-1 и требования к ним представлены в табл. 3.4, 3.5.Таблица 3.2Основные значения а0 допустимого (расчетного)
напряжения при сжатии кладки на обычных
растворах по DIN 1053-1Класс прочности
камняЗначения а0 по группам раствора, МПа111НаIII111а20,30,50,5"—-40,40,70,80,9-60,50,91,01,2-80,61,01.21.4-121.01,21.61.81.920-1,61.92,43,028-1,82,33,03,536—3,54,048———4,04,560---4,55,011 о0= 0,6 МПа принимают для кладки наружных стен толщиной
>300 мм.198
Класс прочности газобетонного блока и плоского камня
по DIN 4165 численно равен минимальному отдельному значе¬
нию предела прочности при сжатии, составляющем 0,8 от сред¬
него значения предела прочности. Согласно DIN 4165 газо¬
бетонные блоки и плоские камни выпускают следующих клас¬
сов: 2, 4, 6, 8.Здесь необходимо отметить особенность терминологии, при¬
нятой в немецких нормах. Так. газобетонным блоком называют
крупный сплошной камень, который изготавливают из авто¬
клавного ячеистого бетона (газобетона) и укладывают на обыч¬
ном или легком растворе для каменной кладки.Газобетонным плоским камнем называют крупный сплош¬
ной камень, который изготавливают из автоклавного ячеи¬
стого бетона (газобетона) и укладывают на тонкослойном (кле¬
евом) растворе для каменной кладки. В отечественной норма¬
тивно-технической документации для обоих случаев принят
термин блок.Таблица 3.3
Основные значения а0 допустимого (расчетного)
напряжения при сжатии кладки на легком и тон¬
кослойном (клеевом) растворах по DIN 1053-1Класс прочности камняЗначения Оо по группам раствора, МПатонкослойный"легкийLM21LM3620,60,52)0,52)3)41,00,74)0,85)61,40,7°-у81,80,81,0122,00,91.1202,90,91.1283,40,91.111 только для сплошных блоков из автоклавного ячеистого бетона
по DIN 4165 или полнотелого силикатного кирпича: доя пустотелого или
полого силикатного кирпича по DIN 106 ч. 1 следует значения расчет¬
ных сопротивлений следует принимать по табл. 3.2 доя растворов груп¬
пы III до класса прочности камня 20:2 для кладки из стеновых камней по DIN 105 ч. 1-4 следует прини¬
мать ст0 = 0,4 МПа:31 доя кладки наружных стен толщиной >300 мм принимают о0 =
= 0.6 МПа;4 доя силикатного кирпича по DIN 106 ч. 1 с удельной плотность. > 0,9
и стеновых камней по DIN 105 ч. 1—4 следует принимать о0 = 0,5 МПа;51 то же, что в 4), о0= 0,7 МПа.199
Таблица 3.4
Состав смеси и соотношение компонентов для обыч
ного раствора (general purpose mortar) по DIN 1053-112 1 34567груп¬параст¬воравоздушная
и водная
известьгидра¬вли¬ческаяиз¬вестьвысоко-
гидратная
известь
для шту¬
катуркице¬ментпесок1’
из нату¬
раль¬
ного
камняизвестковоетестогид-ратная1I1--42-1—-33--.1--34---1-4,55II1,5--186-2--187--2-188---139Па-1-1610--21811III----1412Ша2'----I411 долю песка следует принимать с учетом фактической влажности;
21 раствор группы Ша должен состоять из тех же компонентов, что
и раствор группы III. при этом прочность должна достигаться под¬
бором песка.Таблица 3.5Требования к обычному растворуГруппараствораМинимальная прочность на сжатие" в возрасте
28 суток. Средние значения, МПапри проверке на пригодность2’3)при проверке качестваI——II3,52,5На7,05,011114,010,0Ша25,020,011 среднее значение прочности на сжатие, определенное на 6 образ¬
цах; отдельные значения не должны отклоняться от среднего арифмети¬
ческого более чем на 10%;21 дополнительная проверка прочности кладочного раствора в швах
кладки согласно действующей на территории ФРГ «Временной инструк¬
ции по дополнительной проверке кладочного раствора на пригодность»:
31 контрольные значения при приготовлении раствора на заводе.200
Среднюю прочность кладки при сжатии pR в необходимых
случаях определяют умножением расчетного сопротивления
а0 на коэффициент надежности по материалу, равный 2,67.
Принятый в DIN 1053-1 коэффициент практически равен мак¬
симальному значению ум, принятому в Eurocode 6 д ля неарми-
рованной каменной кладки.Модуль упругости каменной кладки по DIN 1053-1 при
выполнении расчетов принимают равным £ = ЗОООо0.Для сравнения деформационно-прочностных показателей
кладки из блоков из автоклавного ячеистого бетона по рассмот¬
ренным нормативным документам построены графики за¬
висимости предела прочности кладки при кратковременном
сжатии от прочности блоков и вида раствора - обычного
(рис. 3.2) и тонкослойного (рис. 3.3). Для построения зависи¬
мости предела прочности кладки на обычном растворе принят
сложный раствор прочностью /т = 5 МПа.Анализируя представленные зависимости, можно отметить./к, МПа-о- СНиП II-22-81	—о- Eurocode 6-л- PN-B-03002:1999	-о-DIN 1053-1Рис. 3.2. Предел прочности кладки на обычном растворе при
кратковременном сжатии в зависимости от прочности блока из
автоклавного ячеистого бетона201
/к. МПа-□-Eurocode 6 -л- PN-B-03002:1999 -о-DIN 1053-1Рис. 3.3. Предел прочности кладки на тонкослойном (клеевом)
растворе при кратковременном сжатии в зависимости от
прочности блока из автоклавного ячеистого бетоначто польские нормы проектирования в обоих случаях дают
более низкие, или, если можно так выразиться, более осторож¬
ные значения предела прочности кладки. Для кладки на обыч¬
ных растворах эта разница составляет около 20%, на тонко¬
слойном (клеевом) растворе - от нуля до 18%. Однако, наиболь¬
ший практический интерес представляет сравнение значений
по СНиП Н-22-81 со значениями по Eurocode 6 и DIN 1053-1.
Для кладок обоих типов данные достаточно близки, при этом
в обоих случаях используют нормируемое (normalized) зна¬
чение прочности, заданное в нормативно-технической или
проектной документации.Кроме показателей прочности и деформативности кладки
при сжатии нормы проектирования устанавливают ряд
других не менее важных показателей - таких как прочность
при растяжении, изгибе и срезе. Эти показатели нормируют
дифференцировано по перевязанному и неперевязанному
сечению. В зависимости от направления действия усилий202
прочность кладки зависит либо только от прочности раст¬
вора, либо кладочного элемента и раствора.Так, в частности, при действии растягивающего усилия
перпендикулярно горизонтальным швам прочность кладки
на растяжение по неперевязанному сечению (нормальное
сцепление) будет определяться только прочностью раствора.
При действии растягивающего усилия параллельно горизонталь¬
ным швам прочность кладки будет зависеть от прочности
кладочного элемента.Подходы, принятые при назначении прочностных харак¬
теристик кладки при указанных воздействиях в СНиП П-22-81,
несколько отличаются от принципов, положенных в основу
DIN 1053 и Eurocode 6. Сразу следует заметить, что указанные
европейские нормы не предусматривают возможность работы
неармированной кладки на растяжение. Растягивающие уси¬
лия должны быть восприняты рабочей арматурой. При опре¬
делении нормативных сопротивлений кладки изгибу по пере¬
вязанному сечению и срезу учитывают обжатие кладки верти¬
кальной нагрузкой, что в отечественных нормах учтено только
при работе кладки на срез по неперевязанному сечению.На рис. 3.4 и 3.5 показаны сравнительные зависимости
нормативных сопротивлений кладки из блоков из автоклав¬
ного ячеистого бетона при изгибе по перевязанному сечению
и срезе по неперевязанному сечению от прочности состав¬
ляющих материалов по СНиП П-22-81, DIN 1053-1 и проекту
Eurocode 6. Поскольку в СНиП Н-22-81 приведены значения
расчетных сопротивлений, нормативное сопротивление
получали путем умножения на коэффициент надежности по
материалу ут согласно СТБ 1376-2002.Из представленных рисунков можно легко заметить,
насколько отличаются значения нормативных сопротивле¬
ний. Частично это обусловлено тем, что, как уже было отме¬
чено, европейские нормы проектирования предписывают
учитывать влияние сжимающих напряжений, назначая при
этом для слабо обжатой кладки (например, ненесущих стен и
перегородок) более осторожные значения. В то же время во
всех нормах легко прослеживается тенденция к применению
раствора более высокой прочности в каменных конструкциях,
сопротивляющихся действию горизонтальных нагрузок. Если
при работе кладки на сжатие влияние прочности раствора,
как уже было показано выше, весьма незначительно, то при
работе на изгиб и срез сказывается куда более существенно.203
Прочность камня, прочность раствора (МПа)—О— СНиП П-22-81 -О- DIN 1053	Eurocode 6Рис. 3.4. Зависимость прочности кладки при работе на изгиб по
перевязанному сечению от прочности раствора (сплошная линия)
и кладочного элемента (штриховая линия)Подытоживая краткий обзор основных положений отече¬
ственных и некоторых зарубежных норм проектирования
каменных конструкций, следует заметить, что определенные
отличия есть и в других разделах, касающихся как расчета
кладки, так и ее конструирования. При этом не всегда поло¬
жения СНиП Н-22-81 обеспечивают большую надежность
результатов расчета. Поэтому при разработке новой редак¬
ции белорусских норм по проектированию каменных и армо-
каменных конструкций крайне важно обеспечить макси¬
мально возможную гармонизацию с европейскими нормами,
учитывая при этом богатейший опыт советской школы.204
0.500,450,40"евС20,35SК0,30з§0,25£ио0,2033Vо0,15&С0,100,050,000	2	4	6	8	10 12Прочность раствора (МПа)—О— СНиП II-22-81 -О- DIN 1053 -й- Eurocode 6Рис. 3.5. Зависимость прочности кладки при работе на срез по
неперевязанному сечению от прочности раствора3.1.2.	Результаты исследований напряженно-
деформированного состояния кладки из
блоков из автоклавного ячеистого бетонаВ практике проектирования каменных конструкций
возникают расчетные ситуации, в которых приходится опре¬
делять деформации стен, простенков или столбов. Такие
ситуации возникают в случаях, когда необходимо учесть совмест¬
ную работу участков кладки, воспринимающих различные
по величине нагрузки, при этом эти участки могут обладать
и разной жесткостью, а также при совместной работе кладки
с другими конструктивными здания, в том числе из других
материалов. Очевидно, что для выполнения расчета необхо-205
димо знать функциональную зависимость между напряже¬
ниями в кладке о и относительными деформациями е, соответ¬
ствующими этим напряжениям. В [3.11] предложена из¬
вестная формула Л.И. Онищика:( х 'U ге =	Inа1-(3.9)где: а - упругая характеристика кладки.Идеализированная (при кратковременной нагрузке) и
расчетная диаграммы о-е, построенные с использованием
этой формулы для кладки из блоков из автоклавного ячеистого
бетона со средней прочностью при сжатии 3,4 МПа на легком
растворе с прочностью 6,4 МПа, показаны на рис. 3.6. Упругаяо, МПаКи=1.98 МПаРис. 3.6. Идеализированная и расчетная диаграммы кладки из
блоков из автоклавного ячеистого бетона с прочностью 3.4 МПа
на легком растворе с прочностью 6.4 МПа206
характеристика кладки принята с учетом п. 4 примечаний к
табл. 15 [3, 8] равной а = 750 0,7 = 525.Анализируя представленные зависимости, можно заме¬
тить несколько характерных моментов. Так, согласно резуль¬
татам расчета по формуле (3.9) полные относительные дефор¬
мации кладки в предельной стадии составляют е, = 520 105.
Доля упругих деформаций не превышает 35%, а абсолютное
значение равно ее1 = 190 10 5. Такое соотношение характерно
для материалов с явно выраженными пластическими свой¬
ствами и предполагает их неупругую работу даже при экс¬
плуатационных нагрузках. Следует также отметить, что пол¬
ные деформации кладки в общем случае складываются из дефор¬
маций блоков и деформаций раствора в швах, при этом основ¬
ная доля деформаций приходится именно на швы. Однако
даже в этом случае полученное расчетным путем значение
деформаций, соответствующих прочности кладки при кратко¬
временной нагрузке представляется в некоторой степени подозри¬
тельным.Кроме того, формула (3.9), достаточно точно описыва¬
ющая функциональную зависимость между напряжениями
и деформациями (как будет показано ниже), не совсем коррек¬
тно отражает физическую суть работы кладки под нагруз¬
кой. Дело в том, что для каменной кладки, являющейся компо¬
зитным материалом, характерны те же стадии работы, что
и для бетона, в том числе после образования микротрещин
и последующего их развития в магистральные трещины, при¬
водящие в конечном итоге к разрушению. В пиковой точке
диаграммы касательный модуль деформаций становится рав¬
ным нулю, что является свидетельством исчерпания несущей
способности, поскольку характерная для некоторых видов
бетонов нисходящая ветвь идеализированной диаграммы
является, по сути, ветвью своеобразной «разгрузки» мате¬
риала при возрастающих деформациях. Однако, как можно
заметить на рис. 3.6, в пиковой точке обеих диаграмм функци¬
ональная зависимость а-е, описываемая видоизмененным
уравнение (3.9):8 = 1.1 R,1-е(3.10)в котором аргументом функции является параметр е, не до¬
стигает экстремума и более того - является монотонно воз-207
растающей функцией, асимптотически приближающейся к
значению 1,1 Ru (для идеализированной диаграммы). При
испытаниях кладки с указанными параметрами материалов
была получена опытная зависимость, отличающаяся от
построенной с использованием формулы (3.9) (рис. 3.7).Из представленного рисунка можно заметить, что фор¬
мула 3.10 значительно (в два раза) завышает фактическое
значение деформаций кладки. В то же время, при использова¬
нии параметров ц и а, определенных по методике СТБ 1376-2002
с использованием опытных данных, теоретическая зависи¬
мость практически совпадает с результатами эксперимента.
В связи с этим следует отметить, что точное опытное значе¬
ние упругой характеристики кладки а = 524 совпало с норми¬
руемым значением СНиП И-22-81 значением, равным 525.С учетом упомянутых выше недостатков формулы (3.9),
применявшейся в нормах бывшего СССР для описания за-а, МПаРис. 3.7. Опытные данные и аналитическая зависимость а-е для
кладки из блоков из автоклавного ячеистого бетона с прочностью
3,4 МПа на легком растворе с прочностью 6.4 МПа (опытные данные
обозначены незалитыми точками, аналитические зависимости -
жирными линиями)208
о, МПа§висимости о-е клад¬
ки, работающей на
сжатие, была пред¬
принята попытка
использовать для
этих целей универ¬
сальную зависи¬
мость. предложеннуюЕ.	Hognestad (см. гла¬
ву 2) и используемую
в проекте европей¬
ских норм Eurocode 2
и СНБ5.03.01-02. Ди¬
аграммы деформиро¬
вания рассматрива¬
емой кладки с исполь¬
зованием обеих за¬
висимостей пред¬
ставлены на рис. 3.8.Рис. 3.8. Опытные
данные и аналити¬
ческие зависимости
о-е для кладки из
блоков из автоклав¬
ного ячеистого бе¬
тона с прочностью
3.4 МПа на легком
растворе с прочно¬
стью 6,4 МПа (опыт¬
ные данные обозна¬
чены незалитыми
точками, аналитиче¬
ские зависимости - жирными линиями) вверху - аналитическая
зависимость по формуле 3.9, внизу - то же, по формуле (2.11)(Е. Hognestad)209
Коэффициент пластичности кладки (I оказался намного
выше значения, используемого в [3.11] и равного 1,1. Опыт¬
ное значение коэффициента пластичности составило ц = 2,4.
Как можно заметить, с увеличением этого показателя форма
зависимости а-е постепенно приближается к прямолиней¬
ной, что свидетельствует об упругой работе кладки при дей¬
ствии кратковременной сжимающей нагрузки. Необходимо
заметить, что испытания контрольных образцов кладки на
сжатие проводили путем ступенчатого нагружения с выдер¬
жкой на каждой ступени согласно СТБ 1376-2002, т. е. опыт¬
ные данные получены с учетом пластических деформаций
за счет развития быстронатекающей ползучести.Сопоставляя обе диаграммы, можно легко заметить, что
аналитическая зависимость а-е, представленная формулой(2.11), в большей степени отвечает реальной работе кладки.
Так, с использованием этой формулы при обработке опытных
данных получено несколько большее значение относитель¬
ных деформаций, соответствующих достижению кладкой пре¬
дела прочности, по сравнению с формулой (3.9) - приблизи¬
тельно на 20%. Следует заметить, что незначительное откло¬
нение опытных данных от расчетной зависимости в верхней
части диаграммы обусловлено использованием значений,
полученных в результате снятия отсчетов по приборам непо¬
средственно после приложения очередного этапа нагруже¬
ния, во время выдержки которого и произошло разрушения
образца.Представляет интерес характер поведения кладки под
нагрузкой. На рис. 3.9,3.10 представлены конструкция контроль¬
ного образца-столба и общий вид после испытаний с зафи¬
ксированными трещинами и местами разрушения. Из особен¬
ностей поведения кладки из блоков из автоклавного ячеи¬
стого бетона на легком растворе под нагрузкой следует отме¬
тить, что первые вертикальные трещины образуются в блоках
на продолжении вертикальных, не заполненным раствором
швов, при этом усилие трещинообразования в испытанных
образцах кладки составило 50-65%. Разрушение контроль¬
ных образцов при осевом сжатии происходило вследствие
развития магистральных трещин на всех четырех боковых
гранях, что приводило к разделению кладки на отдельные
фрагменты, и сопровождалось локальными разрушениями
бетона блоков.210
11400. 200. 2001J1	- 1(нечетные ряды)*• 'V'i' *’Ч'Л'ч ■/"'• t,'«; i.-.S'ч--• ..V?- '■■■ ■’.' ■ :588■ >«:• •••■*■
< ч ,..ii*. ' -"V ‘4005882-2
(четные ряды)Рис. 3.9. Конструкция контрольного образца-столба кладки на
легком растворе2111488
Рис. 3.10. Общий вид одного из контрольных образцов-столбов
после испытанийНа рис. 3.11, 3.12 представлены диаграммы деформи¬
рования контрольных призм, выпиленных из блоков, кладки
и блоков среднего ряда в составе кладки. Сравнивая эти ди¬
аграммы, можно заметить, что разрушение бетона контроль¬
ных призм и кладки происходили при одних и тех же относи¬
тельных деформациях, что в определенной мере свидетель¬
ствует о работе кладки под нагрузкой как сплошного условно
однородного тела. Деформации блоков среднего ряда на всем
диапазоне прикладываемой нагрузки составляли от 50% (на
ранних стадиях) до 75% - (в предельной стадии) от величины
деформаций кладки. Полученные данные позволяют сделать212
Рис. 3.11.Опытная и
аналитиче¬
ская зависи¬
мости а-е
для авто¬
клавного
ячеистого
бетона с
прочностью
ЗА МПаЕсо блок 500x200x288 л блок 500x400x288вывод о значительной податливости горизонтальных швов
кладки из легкого раствора. По мере увеличения нагрузки
на кладку происходило обжатие горизонтальных швов,
уплотнение их структуры, что привело к сближению величин
деформаций блоков и кладки. Разрушение отдельных блоков
при достижении кладкой контрольных образцов предела
прочности можно объяснить неравномерными локальными
деформациями блоков за счет неоднородности раствора в
горизонтальных швах, которая привела к образованию кон¬
центраторов напряжений.Следует также обратить внимание на то, что при указан¬
ной прочности бетона блоков и кладочного раствора предел
прочности кладки равен призменной прочности бетона, т. е.
прочностные свойства последнего были использованы пол¬
ностью.Применение для кладки тонкослойного (клеевого) раст¬
вора позволяет исключить неравномерности распределения
напряжений в горизонтальных швах и общую податливость213
о. МПа2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0кладки. На рис. 3.13 показаны опытные зависимости о-е кон¬
трольных образцов кладки, выполненной из блоков из авто¬
клавного ячеистого бетона с фактической прочностью 2,70 МПа,
3,87 МПа и 4,35 МПа, на рис. 3.14-3.17 - идеализированные
диаграммы деформирования бетона блоков и кладки, по¬
строенные с использованием уравнений (3.9) и (2.11).Анализируя представленные опытные и теоретические
зависимости между напряжениями в поперечном сечении
кладки и продольными относительными деформациями, в
первую очередь следует отметить, что податливость кладки
на тонкослойном (клеевом) растворе значительно меньше по
сравнению с легким раствором. В частности, если сравнить
контрольные образцы кладки, бетон блоков которых имел близ¬
кие значения кубиковой прочности (3,4 МПа и 3,87 МПа), то
можно увидеть, что податливость кладки на тонкослойном (кле¬
евом) растворе примерно в 2 раза ниже. При этом равенство
показателей прочности кладки можно объяснить конструк¬
тивным отличием контрольных образцов.Так, образцы кладки на тонкослойном (клеевом) растворе1 сi о1 осf df С5Рис. 3.12.Опытные
зависимости
о-е для клади
из блоков из
автоклавного
ячеистого
бетона с
прочностью3.4	МПа на
легком рас¬
творе с
прочностью6.4	МПа■кладка■блок214
ст. МПа-О- 2,70 МПа -о-3,87 МПа -£-4,35 МПаРис. 3.13. Опытные диаграммы деформирования кладки из
блоков из автоклавного ячеистого бетона на тонкослойном
(клеевом) растворев каждом ряду имели по два блока, при этом перевязку вер¬
тикальных швов устраивали поворотом каждого ряда на 90°.
Образцы кладки на легком растворе были сложены таким
образом, что вертикальные швы в четных швах полностью
перевязывались нечетными рядами кладки, выполненными
из цельных блоков. По-видимому, именно это обстоятельство
повлияло на прочность, однако, для подтверждения выдви¬
нутой гипотезы предстоит провести контрольные испытания
контрольных образцов кладки, идентичных по параметрам
деформационно-прочностных показателей материалов. Об
этом также свидетельствует и характер разрушения образ¬
цов, показанный на рис. 3.18.В целом результаты испытаний кладки на тонкослойном
(клеевом) растворе имели достаточно высокую однородность,215
4.03.53.02.52.01.5
1.0
0,5
0.0ст, МПа
4,5 г	Еь .2 = 2250 МПа1 = 1250 МПа Rb. i = 2.22 МПа= 4.19 МПаRb. 2 = 3,65 МПаеся з=0.00210	1—(	1—[■ ^ся 2 = 0.00280 —£cr 1 = 0,00220	|_i	I -1—1		I	Еь. з = 2650 МПа Rb 3еРис. 3.14. Опытные диаграммы о-е автоклавного ячеистого
бетона по результатам испытаний контрольных призм1	- бетон с прочностью 2,70 МПа:2	- бетон с прочностью 3.87 МПа:3	- бетон с прочностью 4,35 МПаразброс между минимальным и максимальным значениями
предела прочности в каждой серии образцов не превышал
15%. Тем не менее, во всех случаях прочность бетона блоков
была использована не полностью, а лишь на 60+70%. Однако,
этот факт не является доказательством конструктивного не¬
достатка такой кладки, а лишь свидетельствует о возможном
несовершенстве методики испытаний контрольных образцов
из относительно крупных элементов, таких, например, как
ячеистобетонные блоки. Поэтому при назначении расчетных
сопротивлений кладки при подготовке проекта изменений в
СНиП П-22-81 были приняты дополнительные меры, обеспечи-216
о, МПа1.6		Ео = 1500 МПа R,, = 1,47 МПа|1.41.21,00.8V-^0 8 = 1.18 МПае0.8 =0.00110~°о.з = 0,44 МПа-
е03 =0,00033 .еи =0.00151х<5 о <5 о
д опыт — формула (3.9) (СТБ 1376-2002)о, МПа1,6	Ео = 1460 МПа-Ки = 1.47 МПгпв = 1.18 МПа
е08 = 0,00110Оо з = 0,44 МПа
е0 з = 0.00033; е„ = 0,00196§ 8 81 1 1
° ° о оопыт 	формула (2.11) (E.Hognestad)217Рис. 3.15.Опытная и ана¬
литические за¬
висимости о-е
клади из блоков
из автоклавного
ячеистого бето¬
на с прочностью
2.70 МПа
I I I I
Eo = 2230 МПа Ru = 2.16 МПао, МПа2,5°о.з = 0,65 МПа'
= 0,00031е„ = 0,001398§§§о§оо5од опыт — формула (2.11) (Е. Hognestad)218= 0,65 МПа
ео.з = 0.00031еи = 0.00119ООО-формула (3.9) (СТБ 1376*2002)Ео = 2180 МПа Ru= 2.16 МПа(Го е — 1,73 МПа
ео,8 = 0,0091Л опыт
о. МПа2,5Рис. 3.16.Опытная и
аналитиче¬
ские зависи¬
мости О-Е
клади из бло¬
ков из авто¬
клавного яче¬
истого бето¬
на с прочно¬
стью
3.87 МПа
о, МПад опыт —формула (3,9) (СТБ 1376-2002)а, МПаРис. 3.17.Опытная и
аналитические
зависимости о-е
клади из блоков
из автоклавногод опыт — формула (2,11) (Е. Hognestad)219
Рис. 3.18. Характер образования и развития трещин в контроль¬
ных образцах кладки, выполненных из блоков из ячеистого бетона
с прочностью 3,87 МПа (верхний ряд фотографий) и 4,35 МПа
(нижний ряд фотографий)вающие требуемую надежность результатов расчета при про¬
ектировании каменных конструкций из ячеистобетонных бло¬
ков. Необходимо также заметить, что конструкции стен и
других несущих элементов, аналогичных конструкции контроль¬
ных образцов на тонкослойном (клеевом) растворе с упомя¬
нутой выше схемой перевязки вертикальных швов, в прак¬
тике проектирования и строительства не встречается, что мо¬
жет гарантировать прочность кладки в реальных конструкциях.220
В связи с освоением Заводом строительных конструкций
ОАО «Забудова» выпуска крупных блоков с длиной до 1000 мм
и высотой до 600 мм из автоклавного ячеистого бетона были
проведены соответствующие испытания и такого вида кладки.
Результаты испытаний представляли интерес не только в
плане получения деформационно-прочностных показателей
кладки из крупных блоков на тонкослойном (клеевом) раст¬
воре, но и в части изучения влияния размера блоков на сопро¬
тивление кладки сжатию. С учетом размеров блоков была
изготовлена серия образцов, каждый из которых состоял из
трех блоков, установленных друг на друге через слой раст¬
вора. Таким образом, сечение каждого образца имело раз¬
меры 1000x300 мм. Нагружение выполняли по всей площади
верхней грани.На рис. 3.19, 3.20 показаны диаграммы деформирования
контрольных призм, выпиленных из блоков, и контрольных
образцов кладки. Характер деформирования материала в обоих
случаях, будь то бетон или кладка, практически аналогичен с
той лишь разницей, что прочность кладки и ее модуль дефор¬
маций составили около 60% прочности и начального модуля
упругости бетона. Такое соотношение отчасти можно объяс¬
нить влиянием гибкости кладки относительно одной из цен¬
тральных осей симметрии поперечного сечения, поскольку,
несмотря на тщательное изготовление контрольных образцов
и центровку силового оборудования, избежать возникнове¬
ния эксцентриситета приложения продольного усилия не уда¬
лось. Возникший эксцентриситет учитывали при обработке
результатов испытаний. Кроме того, ввиду относительно боль¬
ших размеров блоков толщина клеевого шва из тонкослой¬
ного раствора составляла 4-5 мм, что также отразилось на
результатах испытаний. Следует также отметить, что отдель¬
ные блоки ввиду своих размеров имели скрытые технологи¬
ческие дефекты в виде трещин, образовавшихся ввиду нерав¬
номерных деформаций усадки. Эти скрытые дефекты, веро¬
ятно, способствовали снижению прочности кладки и повы¬
шению ее деформативности. О наличии таких дефектов свиде¬
тельствует характер образования трещин и разрушения кладки,
показанный на примере одного из образцов на рис. 3.21.Кроме испытаний кладки на центральное (осевое) сжатие
были проведены исследования сопротивления кладки внецен-
тренному сжатию с разными эксцентриситетами в одной и
двух плоскостях. Контрольные образцы кладки изготавли-221
а, МПаРис. 3.19. Опытная и аналитическая диаграммы деформирова
ния бетона крупных блоковвали тех же форм и размеров, что и для испытаний при цен¬
тральном сжатии. Кладки в обоих случаях выполняли из блоков
одной партии, что позволило провести прямое сравнение напря¬
женно-деформированного состояния нормальных сечений
при различных эксцентриситетах.Согласно требованиям СНиП И-22-81 кладку при внецен-
тренном сжатии рассчитывают для случаев эксцентриситета
внешней нагрузки относительно одной или двух осей сим¬
метрии. Кроме того, при величине эксцентриситета е0>0,7у
(у - расстояние от центра тяжести сечения до наиболее сжатой
грани) выполняют расчет по раскрытию трещин. С учетом этих222
о. МПа	Е0 = 1420 МПа Ru = 2,14 МПаРис. 3.20. Опытная и аналитическая диаграммы деформирования
кладки из крупных блоковтребований программа испытаний включала следующие
схемы приложения нагрузок:а)	при эксцентриситете относительно одной оси симмет¬
рии с равнодействующей внешнего усилия на границе ядра
сечения (е0= h/6);б)	при эксцентриситете относительно одной оси симмет¬
рии с равнодействующей внешнего усилия при е0= 0,7у;в)	при равных величинах эксцентриситета относительно
двух осей симметрии с равнодействующей внешнего усилия
на границе ядра сечения.Методика проведения испытаний полностью соответст¬
вовала требованиям СТБ 1376-2002. В процессе испытаний223
Рис. 3.21. Характер развития трещин и разрушения образца
К 10.7-3 из крупных бетонных блоков на тонкослойном раствореконтролировали продольные (вертикальные) деформации
кладки по сторонам поперечного сечения образцов, что при
обработке опытных данных позволило уточнить фактическую
величину эксцентриситета, обусловленного неточностями при¬
ложения нагрузки и внутренними несовершенствами образ¬
цов кладки.Результаты испытаний контрольных образцов кладки с
малым эксцентриситетом показали, что деформации в попе¬
речном сечении на всех уровнях нагружения до момента раз¬
рушения распределяются по закону, близкому к линейному.
Наибольшие краевые деформации укорочения кладки (со сто¬
роны эксцентриситета приложения нагрузки) при разруше¬
нии достигли значительной величины (более 500 10 5). При
этом следует отметить, что до уровня нагрузки, составлющей
60% от разрушающей продольные (вертикальные) деформа¬
ции в плоскости действия нагрузки (рис. 3.22а) изменялись
практически линейно и только после образования продольных
трещин на наиболее сжатой грани и начала локальных разру¬
шений бетона блоков стали нарастать быстрее. Тем не менее.224
N. кНеРис. 3.22. Распределение деформаций в кладке, испытанной с
малым эксцентриситетома - продольные (вертикальные) деформации в плоскости
действия нагрузки;б - распределение продольных деформаций в зависимости от
относительной величины прикладываемого усилия225
как видно из представленных на рис. 3.22 графиков, кладка
сохраняла несущую способность и продолжала воспринимать
возрастающую нагрузку, хотя эксцентриситет приложения
усилия на последних этапах нагружения увеличился за счет
уменьшения рабочей высоты сечения. Разрушение кладки,
нагруженной продольным усилием с малым эксцентриси¬
тетом, носило в значительной степени пластичный характер
и сопровождалось интеснивным образованием продольных
трещин и разрушением бетона блоков на наиболее сжатой
грани (рис. 3.23).Рис. 3.23. Общий вид образца кладки после испытаний с малым
эксцентриситетом продольного усилия (стрелкой на блоках
верхнего ряда показано направление эксцентрисистета)226
После обработки опытных данных с использованием идеали¬
зированной диаграммы о-е, аналогичной представленной на
рис. 3.1 и полученной по результатам испытаний кладки из
таких же материалов при центральном сжатии, были постро¬
ены эпюры распределения относительных продольных дефор¬
маций и соответствующих им напряжений в поперечном
сечении образца-столба (рис. 3.24). При этом на участке рас¬
тяжения кладки напряжения принимали равными нулю. Рас¬
четное значение несущей способности кладки, определен¬
ное с использованием идеализи¬
рованной диаграммы деформи¬
рования, составило Fcajc= 384,2 кН,
или 98% от опытного значения,
равного Fx = 392 кН, что свиде¬
тельствует о высокой точности
такого метода расчета. Расчет по
методике СНиП II-22-81, основан¬
ный на использовании прямо¬
угольной эпюры напряжений в£ = 0,00560Рис. 3.24. Распределение
относительных деформа¬
ций и напряжений в попе¬
речном сечении контроль¬
ного образца кладки,
испытанного с малым
эксцентриситетома = RU = 1,47 МПа227
сжатой части сечения, высоту которой определяли в предполо¬
жении упругой работы кладки, показал результат F а|с СНиП =
= 351,4 кН, что на 10,4% меньше Fx. Как видно, методика рас¬
чета по действующим нормам также дает вполне удовлет¬
ворительный результат.Проведенные исследования показали, что с увеличением
эксцентриситета характер работы кладки не изменяется, но
при этом нулевая точка эпюры напряжений в поперечном
сечении смещается, как и следовало ожидать, ближе к цен¬
тральной оси. На рис. 3.25 показаны результаты испытаний
контрольных образцов кладки, испытанных с большим эксцен¬
триситетом, на рис. 3.26 - характер образования трещин и раз¬
рушения одного из образцов-столбов. Независимо от вели¬
чины эксцентриситета характер распределения относитель¬
ных деформаций в поперечном сечении кладки не изменя¬
ется и как в рассмотренном выше случае подчиняется закону
плоских сечений (рис. 3.27).Некоторые отклонения графиков от прямой объясняются
погрешностью измерений, связанной в числе прочих причин
с образованием и развитием микроповреждений бетона в
местах расположения крепления измерительных приборов.
Определенное с использованием идеализированной диаграм¬
мы деформирования расчетное значение прочности кладки,
испытанной с большим эксцентриситетом, составило Fca]c =
= 330 кН, или 90% от от опытного значения, равного Fx =
= 368 кН. При этом фактическое значение эксцентриситета
приложения нагрузки несколько отличалось от проектного
e0d = 210 мм в меньшую сторону и составило е0=150 мм. Рас¬
четное значение, определенное по СНиП Н-22-81 при факти¬
ческом значении эксцентриситета продольной силы, было
равно FcalcCHiin= 362,6 кН. И в этом случае, как можно заме¬
тить, оба метода расчета - по упругой схеме и с учетом упруго¬
пластической работы кладки дают достаточно точные резуль¬
таты. Аналогичную сходимость теоретических значений и
экспериментальных данных при эксцентриситете продоль¬
ной силы относительно обеих осей симметрии поперечного
сечения показали результаты соответствующих испытаний.В связи с расширяющимся применением кладки из блоков
из автоклавного ячеистого бетона для устройства наружных
стен с опиранием на диски перекрытий каркасных зданий,
а также конструктивных систем зданий с поперечными несу-228
N. кН■о-1 -о- 2 й 3 -0-4 - х - 5 —+—6-0-0,2 -о-0.4 -а- 0.6 -0-0.8 -х-1
Рис. 3.25. Распределение деформаций в кладке, испытанной с
малым эксцентриситетом: а - продольные (вертикальные)
деформации в плоскости действия нагрузки: б - распределение
продольных деформаций в зависимости от относительной
величины прикладываемого усилия229
Рис. 3.26. Общий вид образца кладки после испытаний с малым
эксцентриситетом продольного усилия (стрелкой на блоках
верхнего ряда показано направление эксцентриситета)230
I—АJу/\\сDЛ\/Рис. 3.27. Распределение
относительных деформаций и
напряжений в поперечном
сечении контрольного образца
кладки, испытанного с боль¬
шим эксцентриситетоме = 0.00145а = Ru = 2,16 МПащими стенами, были проведены исследования сопротив¬
ления кладки сдвигу. Работа кладки на сдвиг может возни¬
кать при действии на остов здания как горизонтальных (на¬
пример, ветровых) нагрузок, так и при неравномерных осад¬
ках фундаментов.Комплексные исследования, в частности [3.42, 3.43], со¬
противления кладки сдвигу позволили установить четыре
характерные схемы разрушения (рис. 3.28) в зависимости
от наличия обжимающего усилия и его величины.Схема 1 (bond-tensile failure) возникает вследствие
Рис. 3.28. Основные схемы разрушения кладки при действии
сдвигового и обжимающего усилия (по [3.42])1	- разрушение от растяжения в горизонтальных швах (по неперевязан-
ному сечению);2	- разрушение от сдвига по горизонтальным швам (касательное
сцепление):3	- разрушение по траекториям разрыва кладочных элементов (главные
растягивающие напряжения);4	- разрушение кладки (или отдельных элементов) от действия
сжимающих усилийдостижения кладкой прочности нормального сцепления раст¬
вора и кладочного элемента в горизонтальных швах и отча¬
сти соответствует случаю растяжения по неперевязанному
сечению. Согласно табл. 10 СНиП II-22-81 расчетное сопротивле¬
ние при осевом растяжении по неперевязанному сечению
для кладок всех типов зависит лишь от прочности раствора
и по абсолютному значению является меньшим из всех
остальных значений. Поэтому в нормах проектирования
неармированных каменных конструкций практически всех
стран не допускается или по крайней мере не рекомендуется
работа кладки на растяжение по неперевязанному сечению.
Следует заметить, что указанная схема разрушения кладки
возникает при весьма незначительном по величине обжима¬
ющем усилиии или его отсутствии.Схема 2 [shear failure in bed jonts) характерна для боль¬
ших значений обжимющих напряжений (по сравнению со
схемой 1), при которых разрушение происходит вследствие
достижения кладкой прочности на сдвиг по неперевязанному
сечению (касательное сцепление).Как правило сдвиг происходит по контакту кладочного
элемента и раствора в горизонтальных швах. Прочность кон¬
такта в общем случае определяется только прочностью раст¬
вора, при этом наличие пустот или щелей способствует по¬232
вышению сопротивления сдвигу по горизонтальным швам
за счет шпоночного эффекта, возникающего вследствие
вдавливания растовра в пустоты. Влияние раствора верти¬
кальных швов настолько ничтожно, что в расчет не прини¬
мается. В отечественных нормах проектирования [3.8] рас¬
четное сопротивление кладки сдвигу по неперевязанному
сечению принимают в зависимости от прочности раствора,
при этом указанная величина при прочих равных условиях
в два раза больше прочности нормального сцепления. Для
кладки из пустотных блоков или щелевого кирпича расчетное
сопротивление допускается повышать на 25%.Схема 3 (tension failure of the blocks) реазлизуется при
еще больших по сравнению со схемой 2 обжимающих напря¬
жениях. Если напряжения обжатия таковы, что исключают
проскальзывание по контакту раствора и кладочного элемента,
то при определенных условиях может быть достигнута проч¬
ность кладочного элемента на растяжение по траектории
главных растягивающих напряжений, угол наклона которых
зависит от соотношения о и т. В этом случае в кладке образу¬
ются магистральные трещины, пересекающие несколько
рядов и распространяющиеся как по кладочным элементам,
так и по вертикальным и горизонтальным швам. Расчет
кладки на действие главных растягивающих напряжений
согласно СНиП Н-22-81 производят по кладочному элементу
и раствору, принимая за несущую способность меньшее из
двух значений. При этом табличные значения расчетных сопро¬
тивлений относят ко всему сечению кладки, а при примене¬
нии щелевых или дырчатых элементов вводят повышающий
коэффициент (при расчете по швам).Сравнивая соответствующие значения расчетных сопро¬
тивлений главным растягивающим напряжениям при рас¬
чете по швам и камным кладки, приведенные в табл. 10 и 11
СНиП И-22-81, можно заметить, что в зависимости от соотно¬
шения прочностей камня и раствора, как уже было отмечено,
происходит переход от разрушения по швам к разрушению
по телу кладки.Схема 4 (compression failure of masonry) характерна для
случаев достаточно больших по величине обжимающих напря¬
жений, когда краевые касательные напряжения суммиру¬
ются с нормальными и приводят к локальному разрушению
кладки от сжатия. Эта схема является достаточно редкой и
может быть реализована при крайне ограниченных сочета¬233
ниях прочности материалов кладки и абсолютных значений
сжимающих и сдвигающих усилий.На рис. 3.29 представлено графическое соотношение всех
рассмотренных схем разрушения кладки. Так называемая
«оболочка разрушения» при действии перерезывающих сил
(shearfailure envelope), предложенная W. Mann и Н. Muller [3.44]
наглядно показывает соотношение нормальных о и каса¬
тельных т напряжений, при которых происходит переход от
одной схемы разрушения к друдругой.Рис. 3.29. *Оболочка разрушения»кладки по Мапп'у/ Muller'у при
совместном действии сжимающих и касательных напряжений1	- нормальное сцепление (bond-tensile failure):2	- касательное сцепление (shearfailure in bed jonts);3	- главные растягивающие напряжения (tension failure of the blocks):4	- сжатие (compression failure of masonry)Исследования сопротивления кладки сдвигу выполняли
по специально разработанной методике, которая включала
в себя также и метод получения искомой величины сопротив¬
ления сдвигу. Сложность задачи состояла в том. что получить
в чистом виде сдвиг кладки по горизонтальным неперевязан-
ным швам достаточно сложно, о чем свидетельствуют многочи¬
сленные результаты подобных исследований, проведенных на
различных материалах. Поэтому контрольные фрагменты
кладки в виде стенок испытывали при одновременном дей¬
ствии сдвигающей и прижимающей нагрузки. Последнюю234
прикладывали по всему верхнему обрезу кладки, а схема пере¬
дачи вертикального усилия на образец была такой, что исклю¬
чала явный поворот кладки относительно одного из ее ниж¬
них углов (рис. 3.30). Метод получения сопротивления кладки
сдвигу по горизонтальным швам состоял в выделении доли
сдвиговых напряжений в величине главных напряжений.
При этом составляющую нормальных напряжений, обусловлен¬
ных усилием вертикального обжатия, определяли по резуль¬
татам измерений продольных деформаций кладки с исполь¬
зованием опытных диаграмм о-е, полученных при испыта¬
ниях кладки на центральное сжатие.Как показали проведенные испытания, в сопротивлении
кладки сдвигу участвует только сжатая вертикальной нагрузкой
часть поперечного сечения, что отражено в методике расчета
несущих стен по СНиП И-22-81 на действие горизонтальных
нагрузок. В процессе испытаний контрольных образцов кладки
были зафиксированы вторая и третья схемы разрушения
(рис. 3.31). Причем 3-я схема была отмечена в образцах на
легком растворе, прочность которого, определенная по контроль¬
ным образцам-кубам, была вдвое меньше прочности тонкослой¬
ного (клеевого) раствора. Полученные результаты наглядно
показали, что при соответствующем обжатии кладки сопро¬
тивление раствора горизонтальных швов сдвигу может мно¬
гократно возрастать.домкратподвижные опоры {катки)шаровой шарнирвыравнивающий Рис- 3 30- Схема испытаний кладки из
слой раствора / блоков из автоклавного ячеистого бетона на
сдвиг с прижатием235
Рис. 3.31. Характер разрушения контрольных образцов кладки
из блоков из автоклавного ячеистого бетона при дйествии
сдвигающих сил с обжатиема - разрушение кладки на тонкослойном растворе по 2-й схеме:
б - разрушение кладки на легком растворе по 3-й схемеКомплексные исследования деформационно-прочностных
показателей кладки из блоков из автоклавного ячеистого бе¬
тона на различных типах растворов и ее напряженно-дефор¬
мированного состояния при одно- и двухосных полях напряже¬
ний позволили получить новые данные, которые легли в основу
проекта изменений к СНиП И-22-81, действующих на террито¬
рии Республики Беларусь. В дальнейшем накопленные мате¬
риалы будут использованы при разработке новых белорусских
норм проектирования каменных и армокаменных конструкций.3.2. Деформационно-прочностные показа¬
тели армированных изделий и конструкций3.2.1.	Основные положения
норм проектированияКак было отмечено во второй главе, номенклатура изделий
из автоклавного ячеистого бетона, выпускаемых белорус¬
скими предприятиями, включает и армированные элементы -
плиты перекрытий и покрытий, горизонтальные и вертикаль¬
ные стеновые панели, перемычки, ступени. Железобетонные
конструкции из автоклавного ячеистого бетона проектируют236
на основании положений СНиП 2.03.01 -84* [3.7, 3.9] с исполь¬
зованием положений Пособия [3.11].В основе расчета нормальных и наклонных сечений по I
группе предельных состояний лежит метод предельного
равновесия, согласно которому напряжения в сжатом бетоне
и сжатой и растянутой (продольной и поперечной) арматуре
в предельной стадии достигают расчетных сопротивлений.
Расчеты по II группе предельных состояний выполняют с
использованием гипотезы плоских сечений.Расчетные сопротивления автоклавного ячеистого бетона
и применяемой для армирования изделий арматуры полу¬
чают путем деления нормативных сопротивлений на коэффи¬
циенты безопасности по материалу ут. При расчете конструк¬
ций по I группе предельных состояний коэффициенты надеж¬
ности по нагрузке принимают больше 1.0. по II группе предель¬
ных состояний - равными 1,0. Коэффициенты ут для расчета
по I группе предельных состояний дифференцированы в за¬
висимости от вида напряженного состояния. Для сжатия этот
коэффициент составляет ут = 1,5, для растяжения - ут- 2,3.
Кроме того, расчетные сопротивления бетона для предельных
состояний I группы могут быть снижены или повышены путем
умножения на коэффициенты условий работы уы, учитывающие
особенности свойств бетона, длительность действия нагрузок,
условия и стадии работы конструкций и другие факторы, в том
числе и влажность.С увеличением влажности ячеистого бетона коэффи¬
циент условий работы снижается и при w > 25% составляет
уы, = 0,85. При этом следует заметить, что указанный коэффи¬
циент необходимо учитывать только для прошедшего авто¬
клавную обработку ячеистого бетона в раннем возрасте, до
окончания процессов усадки и снижения его влажности до
равновесной величины для конкретных условий эксплуата¬
ции. В дальнейшем, как было отмечено во второй главе,
повышение влажности ячеистого бетона за счет сорбционных
процессов или искусственного увлажнения не приводит к изме¬
нению деформационно-прочностных показателей матери¬
ала. Коэффициенты условий работы ячеистого бетона вводят
независимо, однако, результирующее значение, получаемое
путем перемножения отдельных значений уы следует при¬
нимать не менее 0,45.Начальный модуль упругости автоклавного ячеистого
бетона принимают в зависимости от его класса по прочности237
на сжатие и средней плотности. Учитывая, что физико¬
технические показатели бетона могут заметно отличаться
за счет состава и вида вяжущего, условий изготовления и
твердения, допускается принимать отличные от табличных
значения модулей упругости, но при этом они должны быть
согласованы в установленном порядке.Для армирования (без предварительного напряжения)
конструкций из автоклавного ячеистого бетона отечествен¬
ные нормы проектирования [3.7] предусматривают как
стержневую арматуру, преимущественно классов А-I и A-III,
так и проволочную арматуру класса Вр-I в виде плоских и
пространственных сеток и каркасов. Ввиду того, что пористая
структура ячеистого бетона обладает относительно высокой
паропроницаемостью, арматурные изделия должны быть за¬
щищены от коррозии путем нанесения специальных покры¬
тий. Такие покрытия в современных условиях выполняют с
применением различных мастик на битумной основе.Так, например, при изготовлении армированных изделий
на Заводе строительных конструкций ОАО «Забудова» при¬
меняют состав «Уникор РБ» отечественного производства, ранее
для этих целей использовали специальный лак «Лезонал»
(ФРГ). Для защиты арматуры от коррозии могут быть исполь¬
зованы и другие составы, в том числе на основе цементно¬
латексной эмульсии. При этом ко всем покрытиям предъяв¬
ляют одинаковые требования - высокая адгезия к основанию,
то есть к арматурной стали, стойкость в условиях автоклав¬
ной температурно-влажностной обработки, хорошая дефор-
мативность, которая исключает образование трещин в защит¬
ном покрытии при деформациях арматуры.Как уже было отмечено, в основе расчета нормальных
сечений армированных элементов из автоклавного ячеистого
бетона по I группе предельных состояний лежит метод пре¬
дельного равновесия. Несмотря на то, что деформации в попе¬
речном сечении элемента, подверженного, например, попе¬
речному изгибу, распределяются пропорционально удалению
от нейтральной оси, эпюру напряжений в сжатой зоне бетона
принимают прямоугольной. Высоту сжатой зоны рассчиты¬
вают из условия равновесия внешних и внутренних усилий
на продольную ось элемента (рис. 3.32).При расчете по методу предельного равновесия должно
соблюдаться условие, при котором высота сжатой зоны бе¬
тона не должна превышать некоторое граничное значение.238
NРис. 3.32. Схемы и эпюры напряжений в сечении, нормальном к
продольной оси изгибаемого или внецентренно-сжатого
элемента, при расчете по прочности по СНиП 2.03.01-84*зависящие от прочности бетона и арматуры, т. е. должно соблю¬
даться неравенство х < где - граничное значение отно¬
сительной высоты сжатой зоны бетона. В случае, если пло¬
щадь сечения растянутой арматуры по конструктивным
соображениям или результатам расчета по предельным со¬
стояниям II группы принята большей, чем это требуется для
соблюдения указанного условия, расчет выполняют для об¬
щего случая с определением фактического значения напря¬
жений в арматуре. Подробно методы расчета нормальных и
наклонных сечений армированных элементов из ячеистого
бетона изложены в [3.9].Рассматривая методы расчета по прочности нормальных
сечений элементов из ячеистого бетона, следует заметить, что
в зарубежных нормах приняты несколько иные подходы к оценке
напряженно-деформированного состояния бетона и арма¬
туры и критерии исчерпания несущей способности сечения.
Так, в частности, в немецких нормах по проектированию плит пере¬
крытий и покрытий из автоклавного ячеистого бетона DIN4223
расчет прочности нормального сечения выполняют из условий
ограничения краевых относительных деформаций бетона сжа¬
той зоны еь величиной ebmax= 0,002 (рис. 3.33), принимая при
этом удлинение в растянутой арматуре ее = 0,002.Проектирование плит прямоугольного сечения сводится
к определению их требуемой высоты (толщины) при извест¬
ной величине внешнего воздействия от полного значения рас¬
четных нагрузок М^р. Сжимающее усилие, которое может вос¬
принимать сжатая зона бетона, определяют по формуле:239
DbРис. 3.33.Расчетная
схема нор¬
мального
сечения ячеис¬
тобетонного
изгибаемого
элемента по
DIN 4223Dh = 0,6 b х ■ — W ■ -
Ь	3 Eb. max(3.11)где: b, x- соответственно ширина и высота сжатой зоны бетона;
W - предел прочности бетона при сжатии (кубиковая проч¬
ность);еь - краевые относительные деформации бетона сжатой зоны.Плечо рычага внутренней пары сил z определяют из усло¬
вия расположения равнодействующего усилия в сжатой зоне
бетона на расстоянии 0,36л: от наиболее сжатой грани сече¬
ния: z = h - О.Збх.Площадь поперечного сечения растянутой арматуры опре¬
деляют по формуле:М,F =9+Рz 8,e.zul(3.12)где aezul - допускаемое напряжение в растянутой арматуре,
принимаемой в зависимости от класса арматурной стали.Исходя из указанных предпослылок и принятия 1,75-крат¬
ного запаса прочности арматурной стали и 50% запаса проч¬
ности бетона, размеры принятые предварительно размеры попе¬
речного сечения плиты уточняют с помощью уравненийh = k„ J^;z = kz h(3.13)240
Коэффициенты kti и ку приведены в таблицах [3.17].При определении количества продольной растянутой ар¬
матуры допустимые напряжения ограничивают из условий
восприятия действующего в арматуре усилия сварными точеч¬
ными соединениями. В соответствии с [3.15] к расчетным со¬
противлениям арматуры в зависимости от ее класса вводят
понижающие коэффициенты от 0,35 до 0,50.Последовательность расчета при проектировании плит
следующая.При известном значении изгибающего момента и
принятой из архитектурных соображений и конструктивных
требований толщине плиты с использованием уравнений
3.11-3.13 определяют высоту сжатой зоны бетона в предположе¬
нии достижения краевыми относительными деформациями
бетона своего предельного значения. Затем определяют усилие
в сжатой зоне бетона и растянутой арматуре. При выполне¬
нии расчетов прочности нормального сечения верхнюю ар¬
матуру плиты, расположенную в сжатой зоне, не учитывают
и принимают в запас.Прогибы изгибаемых элементов рассчитывают, исходя
из прочности бетона коэффициента продольного армирова¬
ния цх, учитывающего как растянутую, так и сжатую арма¬
туру и во всех случаях ограничивают величиной 1 /300 рас¬
четного пролета.На основании сравнительного расчета плит из автоклав¬
ного ячеистого бетона с одинаковыми характеристиками мате¬
риалов, размерами поперечного сечения, подверженные рав¬
ным внешним воздействиям по нормам проектирования [3.7]
и [3.17], установлено, что методика СНиП 2.03.01-84* во всех
случаях обеспечивает более высокое значение несущей способ¬
ности нормального сечения - на 10-15%. При этом испыта¬
ния контрольных образцов плит, выполненные в УП «Инсти¬
тут БелНИИС» в 1995-2003гг., показали их соответствие тре¬
бованиям ГОСТ 8829-94 [3.3].Из всего многообразия особенностей расчета и констру¬
ирования элементов из ячеистого бетона необходимо обра¬
тить внимание на технические приемы, обеспечивающие
анкеровку рабочей арматуры.В элементах из тяжелого бетона анкеровку обеспечивают,
как правило, путем заведения стержней за расчетное сечение
на определенную длину, рассчитываемую по формулам, учи¬
тывающим большое число факторов, таких как прочность
бетона и арматуры, диаметр арматуры, напряженное состо¬241
яние бетона и арматуры и др. При этом считают, что расчет¬
ная длина зоны анкеровки обеспечивает работу арматуры с
полным расчетным сопротивлением за счет механического (про¬
филь арматуры) и химического сцепления (адгезия) с бетоном.Ячеистые бетоны обладают значительно меньшей проч¬
ностью по сравнению с тяжелым бетоном, что практически
исключает возможность использования механической состав¬
ляющей сцепления арматуры с окружающим ее материалом.
При этом и химическая составляющая также крайне незна¬
чительна ввиду развитой пористой структуры ячеистого бетона.
Поэтому анкеровку рабочей арматуры выполняют путем при¬
варки распределительных стержней, шаг и количество кото¬
рых назначают на основании расчета.Согласно [3.3] анкеровка продольной арматуры на при-
опорных участках должна обеспечить ее работу с полным рас¬
четным сопротивлением после образования наклонной тре¬
щины (рис. 3.34).Значение расчетного усилия Nan, воспринимаемого
анкерными распределительными стержнями, приваренными
к продольным стержням ненапрягаемой арматуры (в
однородных элементах), определяют по формуле:где: па - число анкерных распределительных стержней:
da - диаметр анкерных распределительных стержней;Рис. 3.34. Анкеровка растянутой арматуры на опоре изгибаемого
элемента из автоклавного ячеистого бетона (без поперечной
арматуры)1 - анкерные распределительные стержни; 2 - наклонная трещинага,242
mh - коэффициент, учитывающий вид ячеистого бетона и
для автоклавного бетона принимаемый равным 1,0;
m - коэффициент, учитывающий вид арматуры и прини¬
маемый для гладкой арматуры равным 2,0;Yjg - коэффициент, учитывающий вид антикоррозионного
покрытия и принимаемый в соответствии с табл. 14 [3.7]:
а( - расстояние от оси опоры (равнодействующей опорного
давления) до ближашей наклонной трещины;
и - периметр продольного (анкеруемого) стержня;
пр - число анкеруемых продольных стержней в поперечном
сечении элемента.Как видно из представленной формулы, при определении
числа анкерных распределительных стержней учитываются
практически все возможные факторы. При конструировании
приопорных участков должны также соблюдаться все конструк¬
тивные требования в части расположения анкерных распре¬
делительных стержней.В D1N 4223 приведена более простая методика определе¬
ния необходимого количества точек приварки распредели¬
тельных стержней к продольному анкеруемому стержню. Рас¬
четная формула имеет вид:П ~ 2500d,W'	(ЗЛ5)где: Z - величина продольного усилия в одном анкеруемом
стержне, кгс;d, - диаметр анкерных распределительных стержней, см;W - кубиковая прочность бетона, кгс/см2.Передаваемое на бетон одной точкой сварки усилие Z/n
не должно превышать одной трети усилия в продольном стер¬
жне, ограничиваемого [3.15] в зависимости от класса арма¬
туры.Следует отметить, что в принятые в [3.9] и [3.17] подходы
к анкеровке продольной арматуры имеют отличия, которые
не позволяют провести прямое сравнение результатов рас¬
чета, получаемых по обеим приведенным выше формулам.
Так, методика [3.9] позволяет определить необходимое коли¬
чество анкерных стержней на участке от опорной реакции
до начала ближайшей к опоре наклонной трещины. Это рас¬
стояние зависит от величины отношения момента трещинооб-
разования к опорной реакции. При этом считается, что возника¬
ющее в продольной арматуре усилие должно восприниматься243
анкерными стержнями, расположенными в телеконструкции
за наклонной трещиной.Методика [3.17] построена из условия равномерной пере¬
дачи на бетон усилий, возникающих в продольной арматуре
в сечении с наибольшим изгибающим моментом. Для этого вве¬
дены ограничения на расстояние от расчетного сечения до бли¬
жайшего анкерного распределительного стержня (не более
500 мм), на расстояние между соседними анкерными распре¬
делительными стержнями (не более 500 мм), на расстояние
от торца плиты до первого анкерующего стержня (не более
40 мм). Кроме того, должно соблюдаться условие, согласно кото¬
рому половина усилия, возникающего в продольной арматуре
в расчетном сечении плиты, должна передаваться на бетон
на участке от торца, равном четырехкратной толщине плиты.При освоении Заводом строительных конетуркций ОАО «За¬
будова» выпуска плит перекрытий и покрытий и других арми¬
рованных элементов (брусковых и арочных перемычек, ступе¬
ней) по технологии фирмы «Хебель» были проведены контроль¬
ные испытания изделий-представителей в соответствии с тре¬
бованиями ГОСТ 8829-94. Полученные результаты показали,
что принятая конструкция арматурных сеток и каркасов, запро¬
ектированных в соответствии с требованиями DIN 4223, удов¬
летворяет всем требованиям отечественной нормативной доку¬
ментации. В связи с этим при разработке первых типовых
серий армированных изделий из автоклавного ячеистого
бетона использовали программу расчета, разработанную
немецкими специалистами.3.2.2.	Результаты исследований
деформационно-прочностных показателей
армированных элементовВ процессе испытаний армированных изделий, выпуска¬
емых Заводом строительных конструкций ОАО «Забудова»,
была проведена оценка несущей способности, жесткости и тре-
щиностойкости согласно ГОСТ 8829-94, а также исследовано
напряженно-деформированное состояние бетона и арматур¬
ной стали в расчетных сечениях для сопоставления с расчет¬
ными методиками норм проектирования и внесения необхо¬
димых уточнений. Наибольшее внимание было уделено плитам
перекрытий и покрытий с отношением расчетного пролета
к рабочей высоте сечения больше 10.244
Интерес к изучению сопротивления плит поперечному
изгибу был обусловлен еще, в частности, и тем, что зафиксиро¬
ванные при испытаниях напряжения в продольной арматуре
значительно превосходили допускаемые DIN 4223 значения.
Тем не менее, разрушение сварных соединений продольных
и анкерных распределительных стержней зафиксировано не
было, а смещение крайних (ближайших к торцам плит) анкер¬
ных стрежней не превышало 1 мм. При этом признаки разру¬
шения бетона на контакте с распределительными стержнями
также не были отмечены. Кроме того, все плиты серии
Б 1.043.1-1.2000 при испытаниях разрушались по наклон¬
ному сечению от действия поперечной силы, что свидетельство¬
вало о значительном запасе прочности нормальных сечений.
Эти обстоятельства послужили поводом для изучения напря¬
женно-деформированного состояния бетона сжатой зоны и
продольной арматуры в нормальном сечении с целью опреде¬
ления фактических запасов прочности и возможности уточне¬
ния значений нормативных и расчетных нагрузок.Для использования деформационной модели нормального
сечения при расчете несущей способности плит на действие
изгибающего момента были проведены испытания контроль¬
ных образцов бетона и арматуры и получены их фактические
диаграммы деформирования. Необходимо отметить, что для
армирования плит, перемычек и ступеней технология про¬
изводства ячеистобетонных изделий предусматривает при¬
менение холоднодеформированной арматурной стали, получа¬
емой в результате протягивания через фильеру арматурной
стали класса А-I с уменьшением диаметра на один классифи¬
кационный шаг. Так, из арматуры класса A-1010 мм получают
арматуру 08 мм. из арматуры класса A-I 08 мм - арматуру
06 мм.Фактические диаграммы деформирования бетона и арма¬
туры испытанных плит представлены на рис. 3.35, 3.36. Ди¬
аграммы деформирования бетона построены с использова¬
нием формулы (2.11). Опытные диаграммы арматурной стали
получены по результатам испытаний контрольных образцов,
обработанным в соответствии с принципами построения диаг¬
рамм. принятых в СНБ 5.03.01-02 и подробно изложенных в[3.13].Необходимо отметить, что арматурная сталь, полученная
методом холодного деформирования из арматуры класса A-I,245
обладающей явно выраженными свойствами стали с физиче¬
ским пределом текучести, приобретает свойства, в большей
степени характерные для сталей с условным пределом теку¬
чести. У новой арматуры появляется участок упруго-пласти¬
ческих деформаций, который затем переходит в участок пласти¬
ческих деформаций, имеющий заметный наклон к горизон¬
тальной оси, отсутствующий у арматуры с физическим преде¬
лом текучести.Кроме того, в результате холодного деформирования по
упомянутой технологии значительно повышаются предел теку¬
чести и временное сопротивление разрыву по сравнению с
арматурой класса А-I. При этом на разрыве испытанного стер¬
жня отчетливо заметно изменение структуры стали на внеш¬
нем участке поперечного сечения, а форма поверхности разрыва
изменяется с игольчатой для арматуры класса А-I на чашеоб¬
разную (на одной из половинок) у холоднодеформированной
арматуры.Результаты испытаний плит перекрытияВ первую очередь по результатам испытаний нагружением
плит из автоклавного ячеистого бетона следует отметить, что
зависимость между приложенным усилием и прогибами носит
практически линейный характер на всем диапазоне нагрузок.
На рис. 3.37 показаны опытные и расчетные графики прогибов
испытанных изделий-представителей серии Б 1.043.1-1.2000
длиной 6,0 м и 4,2 м. Анализируя представленные зависи¬
мости, можно заметить, что сопротивление ячеистобетонных
плит отличается от общепринятых представлений о работе
железобетонных элементов без предварительного напряже¬
ния арматуры при действии поперечной нагрузки. Так, во-
первых, следует обратить внимание на тот факт, что в плитах
из ячеистого бетона отсутствует стадия работы без трещин
в растянутой зоне, несмотря на то, что расчетное значение
момента трещинообразования составляло около 40% от вели¬
чины разрушающей нагрузки. Результаты осмотра плит
перед проведением испытаний и анализ процесса образова¬
ния и развития трещин в процессе нагружения свидетельствуюто	том. что в массиве ячеистого бетона после автоклавной обра¬
ботки даже при отсутствии видимых усадочных трещин имеются
многочисленные микротрещины. Наличие таких микротре¬
щин приводит к тому, что уже на самых первых этапах при¬
ложения нагрузки начинают образовываться нормальные
трещины, постепенно развиваясь по высоте сечения и факти¬246
чески исключая бетон растянутой зоны из сопротивления
поперечному изгибу.Полученные результаты позволили, в частности, сделать
вывод о том, что расчет прогибов армированных изделий из
автоклавного ячеистого бетона при действии поперечной на¬
грузки независимо от ее значения следует производить как для
элемента с трещинами в растянутой зоне.При нагрузке, равной расчетному значению 3 кПа, прило¬
женной к плите 1 ПП60.6.2.5-ЗЯЗ серии Б1.043.1-1.2000 отно¬
сительные деформации бетона сжатой зоны и растянутой ар¬
матуры (рис. 3.38) составили соответственно ег= 0,00035 и
es = 0,00043, что намного меньше значений, соответствующих
параметрическим точкам диаграмм деформирования (рис. 3.36
и 3.37).о, МПаРис. 3.35. Идеализированная и расчетная диаграммы деформи¬
рования ячеистого бетона плит перекрытия при расчете нор¬
мальных сечений с использованием деформационной модели247
ооtoсооо§ 8
о о700
q. кПа—о- 1ПП606-2.5-ЗЯЗ - опыт 1ПП426.2.5-ЗЯЗ - опыт
	 расчетРис. 3.37. Опытные и расчетные прогибы ячеистобетонных
плит перекрытия под полезную расчетную нагрузку 3 кПаИспользуя эти диаграммы, можно получить значения на¬
пряжений на наиболее сжатой грани бетона сжатой зоны и
в растянутой арматуре - оь= 0,77 МПа и as= 82 МПа, которые
намного меньше не только нормативных, но и расчетных на¬
пряжений автоклавного ячеистого бетона класса по прочности
на сжатие В3,5 и арматуры диаметром 08 мм, полученной
методом холодного деформирования арматуры-сырца класса
А-I диаметром 010 мм.По мере увеличения нагрузки на плиту относительные
деформации сжатой зоны бетона и растянутой арматуры из¬
менялись линейно, при этом отношение значений этих дефор¬
маций сохранялось постоянным и равным 0,40+0,45. Экстра¬
полируя опытные зависимости на рис. 3.38 до уровня разру-249
разрушающая	q, кПаРис. 3.38. Относительные деформации бетона сжатой зоны и
продольной растянутой арматуры плиты 1ПП60.6.2.5-ЗЯЗ при
испытанияхшающей нагрузки, можно получить значения относительных
деформаций бетона и арматуры в стадии разрушения плиты -
еь= 0,00200 и es = 0,00245, которым соответствуют напряже¬
ния в бетоне сжатой зоны а. = 3,5 МПа и о = 465 МПа. КакО	Sвидно, к моменту разрушения плиты по наклонному сечению
напряжения в бетоне и арматуре почти достигли своих пре¬
дельных значений.Как уже было отмечено выше, все плиты серии Б1.043.1-1.2000
ввиду особенности их конструкции при испытаниях нагруже¬
нием разрушались по наклонному сечению от действия попе¬
речной силы. Образование и последующее развитие критиче¬
ских наклонных трещин, по которым впоследствии проис¬
ходило разрушение изделий, не приводило к нарушению анке-250
ровки продольной растянутой арматуры за наклонной трещи¬
ной, что позволило сделать вывод о достаточной прочности
наклонных сечений на действие изгибающего момента.
Прочность наклонных сечений изгибаемых элементов из
автоклавного ячеистого бетона без поперечной арматуры на
действие поперечной силы вполне удовлетворительно описы¬
вается известной формулой (38) (3.9) Q< 0,6Rb,bh%.Расчет нормальных сечений изгибаемых элементов
из автоклавного ячеистого бетона с помощью деформа¬
ционной модели.Отмеченные особенности поведения ячеистобетонных плит
при нагружении привели к необходимости детального теоре¬
тического изучения напряженно-деформированного состо¬
яния нормального сечения с помощью деформационной мо¬
дели, основанной на методе плоских сечений и использующей
диаграммы деформирования бетона и арматуры. Принципы
построения деформационной модели нормального сечения
железобетонного элемента (из тяжелого бетона) подробно изло¬
жены в [3.34]. При создании деформационной модели нор¬
мального сечения изгибаемого элемента из автоклавного ячеи¬
стого бетона в силу указанных выше обстоятельств работу
растянутого бетона над трещиной не учитывали.Одним из ключевых вопросов, от решения которого в
определенной степени зависит прочность нормального сечения,
является величина предельного значения краевых отно¬
сительных деформаций бетона сжатой зоны в условиях
неравномерного деформирования.Немногочисленные исследования прочности изгибаемых
армированных элементов из автоклавного ячеистого бетона,
проведенные в СССР, не уделяли особое внимание деформа-
тивности бетона сжатой зоны, поскольку расчет конструкций
из бетона всех видов базировался на методе предельного
равновесия, основной принцип которого заключался в однов¬
ременном достижении предела сопротивления сжатого
бетона и арматуры.В работе [3.36], посвященной определению минимальной
границы армирования изгибаемых элементов из ячеистого
бетона, сделана попытка анализа прочности и трещиностой-
кости опытных балок с учетом диаграмм состояния матери¬
алов а-е. Диаграмму напряженно-деформированного состо¬
яния бетона представляли кусочно-линейной зависимостью
(рис. 3.39) с базовыми точками, определяющими области251
упругих, упруго-пластических и пластических деформаций.
Здесь особо следует отметить значение предельных дефор¬
маций бетона сжатой зоны, принимаемое равным 0,004, что
больше чем для тяжелого бетона, предельные деформации
которого при расчете изгибаемых элементов ограничивают
величиной 0,0035. В немецких нормах проектирования плит
из газобетона [3.17] расчет прочности нормальных сечений
производят из условия ограничения краевых относительных
деформаций бетона сжатой зоны величиной 0,002.В Справочнике по проектированию конструкций из авто¬
клавного ячеистого бетона [3.22] предложена альтернативная
диаграмма напряженно-деформированного состояния, пока¬
занная на рис. 3.40. Отличительной особенностью этой ди¬
аграммы является то, что предельные деформации бетона
ограничены величиной 0,003. Тем не менее, и в работе [3.36],
и в нормах [3.17]. и в Справочнике [3.22] базовая точка пере¬
хода к участку пластических деформаций имеет координату
по оси абсцисс, равную 0,002.При этом следует заметить, что предложения [3.36], а также
расчетные положения [3.17. 3.22] касаются проектирования
изгибаемых элементов. Нормы [3.17] путем такого ограниче¬
ния гарантируют обеспечение работы бетона без развития пла¬
стических деформаций, предложения [3.36] и рекомендации
Справочника [3.22] ограничивают деформации сжатой зоныо, МПаRb0.4 RbРис. 3.39. Диаграм¬
ма состояния ячеи¬
стого бетона сжа¬
той зоны изгиба¬
емых армированных
элементов по
IСерыхI£0,4 Rb/Eь 0,0020.004252
о, МПазначениями, при которых бетон может участвовать в работе
на восприятие внутренних усилий полной высотой нетреснув¬
шей части сечения.На расчетных положениях [3.22] следует остановиться
особо, поскольу в отличие от норм многих стран в США со¬
гласно рекомендациям RILEM (RILEM's Recommended Practise
Autoclaved Aerated Concrete for Properties, Testing and Design)
при проектировании армированных изгибаемых элементов
из автоклавного ячеистого бетона пирменяют «двойной» рас¬
чет - по методу допускаемых напряжений (allowable stresses)
и методу предельной прочности (ultimate strength). Метод допу¬
скаемых напряжений по сути аналогичен методу предельного
равновесия, положенного в основу [3.7], и использует расчет¬
ные сопротивления бетона и арматурной стали.При расчете по методу предельной прочности используют
идеализированные диаграммы состояния бетона и арматуры,
при этом предельные значения относительных деформаций
назначают в зависимости от количества продольной растя¬
нутой арматуры. Различают три случая - с малым., средним
и максимальным процентом армирования.Так. в первом случае расчета при малом количестве
продольной растянутой арматуры (case I - small amount oj
steel reinforcement) краевые относительные деформации бетона
сжатой зоны не должны превышать = 0,002 и соответст-253
венно наибольшие напряжения в бетоне сжатой зона должны
быть не более предела прочности при одноосном напряжен-
нном состоянии (кубиковой прочности) /ш, а относительные
деформации удлинения продольной растянутой арматуры
ограничивают значением esu= 0,005 (рис. 3.41).При среднем проценте
продольного армирования
(case II - medium amount of steel
reinforcement) краевые отно¬
сительные деформации бетона
сжатой зоны составляют е <е <е ,су с си'при этом наибольшие напря¬
жения в бетоне сжатой зоны
достигают своего предельного
значения f , а относительныеи сидеформации уд линения продоль¬
ной растянутой арматуры, как
и в первом случае, составляют
esu = 0,005 (рис. 3.42).Третий случай расчета с
большим количеством про¬
дольной растянутой арматуры
(case III - maximum amount of
steel reinforcement) краевые от¬
носительные дефорации бе¬
тона сжатой зоны и наиболь-
Рис. 3.41. Напряженно-дефор- ™e напряжения достигают пре¬
мированное состояние бетона дельных значений, а относи-
u продольной растянутой ар- тельные деформации удлинения
матуры для I случая расчета в продольной растянутой рамугре
нормальных сечений изгиба- находятся в интервале е <е <еемых элементов из автоклав- ,	Q .0. D		fV * *u_	(рис. 3.43). В каждом из рассмот-ного ячеистого бетона	„^ 13 22]	ренных случаев высота сжатойзоны бетона и форма эпюры
напряжений в бетоне сжатой зоны будут отличаться друг от
друга (рис. 3.44).В результате расчета по методу предельной прочности по¬
лучают значение изгибающего момента МцГ которое способно
воспринять нормальное сечение в предельном состоянии. Допу¬
скаемую при проектировании величину внешнего усилия£су ^си254
Рис. 3.42. Напряженно-деформированное состояние бетона и
продольной растянутой арматуры для II случая расчета нормаль¬
ных сечений изгибаемых элементов из автоклавного ячеистого
бетона по [3.22]Рис. 3.43. Напряженно-деформированное состояние бетона и
продольной растянутой арматуры для III случая расчета нормаль¬
ных сечений изгибаемых элементов из автоклавного ячеистого
бетона по [3.22]Дополучают путем деления предельного момента на общий
коэффициент безопасности (global safety koefficienl) у^ По рекомен¬
дациям RILEM значение этого коэффициента следует прини¬
мать 1,8, однако методика [3.22J использует значение уц/= 2,0,
принятое в американских нормах проектирования [3.14].За расчетную несущую способность нормального сечения
принимают меньшее из двух значений, полученных по обоим
методам.В разрабатываемой деформационной модели нормальных
сечений в целях исследования влияния значений абсцисс конт¬
рольных точек диаграммы состояния бетона на несущую255
Рис. 3.44. Напряженно-деформированное состояние нормального
сечения армированного изгибаемого элемента из автоклавного
ячеистого бетона по [3.22] (рисунки заимствованы из оригинала:
а - случай I: б - случай II: в - случай III)способность рассматривали два альтернативных варианта -
когда предельные значения составляют ес1 (в первом случае)
и е^. При этом расчет с использованием деформационной
модели выполняли дважды - с использованием расчетных
напряжений в бетоне и арматуре и с использованием норма¬
тивных значений. В обоих случаях предельные значения кра¬
евых относительных деформаций бетона принимали равными
есц= 0,3, а значение абсцисс контрольной точки диаграммы
состояния, соответствующей достижению предела прочности
бетона Rc - в зависимости от случая расчета. При использо¬
вании расчетных сопротивлений бетона значение ес| состав¬
ляло 0,002, нормативных сопротивлений - 0,0025.256
Предельные деформации продольной растянутой арматуры
в обоих случаях были одинаковы и равны esu=0,01. Диаграмма
состояния арматуры кроме точки с предельным значением
относительных деформаций удлинения включала еще две кон¬
трольные точки, соответствующие пределу пропорциональ¬
ности е5р)и условному пределу текучести esy (рис. 3.37).Использование расчетной диаграммы позволило также
установить влияние сжатой арматуры на несущую способ¬
ность нормального сечения и деформации бетона сжатой зоны
в предельном состоянии. Основные результаты расчетов
сведены в табл. 3.6.Анализируя приведенные данные, в первую очередь
следует отметить, что отношение значений изгибающих момен¬
тов в нормальных сечениях, вычисленных с использованием
нормативных сопротивлений бетона и арматурной стали,
при учете сжатой арматуры и граничных значениях относитель¬
ных краевых деформаций соответственно еси = 0,003 и есц =
= 0,0025 составляет 7,5%. То есть учет пластических дефор¬
маций в сжатом бетоне не приводит к сколько-нибудь замет¬
ному повышению несущей способности нормального сечения.
При этом относительная высота сжатой зоны бетона остается
практически неизменной и равной в среднем \ = 0,373. На¬
пряжения в растянутой арматуре приближаются к норма¬
тивному значению условного предела текучести и составляют
os= 554 МПа при еш= 0,0025 и os= 600 МПа при ет= 0.003. На¬
пряжения в сжатой арматуре незначительно зависят от условий
расчета. При учете пластических деформаций в сжатом бетоне
расчетные значения напряжений составили 545 МПа, или
на 7% больше для случая, когда относительные краевые дефор¬
мации бетона сжатой зоны ограничены значением еш = 0,003.Отношение изгибающих моментов в нормальном сечении,
определенных с использованием нормативных и расчетных
сопротивлений материалов, представляет собой по существу
значение общего коэффициента безопасности, аналогичного
по физическому смыслу коэффициенту С, значения которого
приведены в табл. Б. 1 ГОСТ 8829-94 [3.3].Минимальное значение коэффициента С при разрушении
нормального сечения от текучести продольной растянутой ар¬
матуры составляет 1,35. Указанное отношение расчетных зна¬
чений изгибающих моментов - только 1,2. Причина такого
несоответствия кроется, по-видимому, в принятом в расчете
допускаемой величине продольных относительных деформаций
удлинения растянутой арматуры и равном esu= 0,01.257
258Таблица 3.6Результаты расчета нормального сечения плиты 1ШТ42.6.2,5-ЗЯЗ с помощью
деформационной моделиСлучайрасче¬та*Нали¬чиесжатойарма¬турыМаксимально
допустимое
значение крае¬
вых относи¬
тельных де¬
формаций бе¬
тона сжатой
зоныРасчетные значения деформаций и напряжений в
бетоне и арматуре при максимальном изгибаю¬
щем моменте, воспринимаемом нормальным се¬
чениемОтноси¬
тельная
высота
сжатой
зоны бе¬
тона, ммПроч¬
ное! ьнор-
малыюго
сечения,
кНмбетонарматурасжатаярастянутая**е*о*МПаEscМПае.МПа1есть0,002000,002002,50,00133252-0,00292-4320.40620,5есть0,003000,002902.50,00185352-0,00481-5020,37623.92есть0,002500,002483,750,00159301-0,00404-5540,38026,7нет0,002500,002503,750,00175332-0,00300-5080,45423,5есть0,003000,002943,750,00184350-0,00509-6000,36628,7нет0,003000,003033,750,00204380-0,00386-5450,44025,0Примечания:* - 1-Й случай расчета - с использованием расчетных сопротивлений бетона и арматурной стали:2-й случай расчета - с использованием нормативных сопротивлений бетона и арматурной стали:** - относительные деформации удлинения и растягивающие напряжения в продольной арматуре
приняты со знаком «минус»
В связи с этим следует заметить, что в [3.14, 3.22] предель¬
ные деформации растянутой арматуры ограничены вели¬
чиной 0,005. И это при том, что согласно указанным нормам
проектирования для армирования изгибаемых элементов из
автоклавного ячеистого бетона применяют арматуру с физи¬
ческим, а не условным пределом текучести.Как показали проведенные расчеты и анализ полученных
результатов, деформационная модель нормального сечения
изгибаемого элемента из автоклавного ячеистого бетона до
введения в практику проектирования требует дальнейшего
углубленного изучения, сравнения с результатами испыта¬
ний элементов нагружением и приведения в соответствие с
действующими нормативными документами.Вместе с тем, как показывает опыт применения дефор¬
мационной модели нормального сечения из тяжелого бетона,
этот метод расчета является шагом вперед по сравнению с
методом предельного равновесия, так как позволяет оценить
напряженно-деформированное состояние бетона и арматуры
на любой стадии нагружения элемента и реальный запас кон¬
струкции. Поскольку деформационная модель использует
диаграммы состояния бетона и арматуры, то она лучше отра¬
жает физическую суть работы нормального сечения, а следо¬
вательно, позволяет получать более точные и достоверные дан¬
ные о деформациях и напряжениях в бетоне и арматурной
стали, используемых, в том числе, и для расчета трещиностой-
кости и жесткости изгибаемых элементов.Деформационную модель нормального сечения изгиба¬
емого армированного элемента из автоклавного ячеистого
бетона после проведения соответствующих исследований пред¬
полагается включить в планируемые к разработке нормы про¬
ектирования (Технический кодекс установившейся практики)
взамен действующей на территории Республики Беларусь главы
СНиП 2.03.01-84* в части бетонных и железобетонных кон¬
струкций из ячеистого бетона.3.2.3.	Результаты исследований работы
плит из автоклавного ячеистого бетона в
условиях стесненных деформацийБольшинство железобетонных плит, применяемых в сбор¬
ных каркасах и других конструктивных системах, проекти¬
руют по схеме свободного опирания как статически опреде¬259
лимые. При этом статический расчет выполняют с использо¬
ванием упрощенных схем строительной механики, представ¬
ляя изгибаемый элемент линейно-протяженным стержнем.
В основе такого расчета в числе прочих лежит допущение,
что при свободном опирании смежные конструкции не пре¬
пятствуют деформациям элемента под нагрузкой - прогибам
и поворотам опорных сечений.Для свободно опертого элемента, подверженного действию
равномерно распределенной нагрузки, прогиб / в середине
пролета и утлы поворота 0 (рис. 3.45) на концах выражаются
известными уравнениями:f~-S-.HL	(3.16)384 В	1 '0	= — -^-,	(3.17)24 В	1 1где: q - равномерно распределенная нагрузка на элемент;L - расстояние между опорами;В - изгибная жесткость элемента.Рис. 3.45. Прогиб в середине пролета и углы поворота концов
стержня под действием поперечной равномерно распределенной
нагрузки при расчете по теории 1-ого порядкаРасчет стержневых элементов на действие поперечной на¬
грузки по теории 2-ого порядка, учитывающей перемещения
точек стержня в направлении, перпендикулярном действию
приложенной нагрузки, позволяет получить величины линей¬
ных смещений подвижных опор (рис. 3.46).В случае, если изгибаемый элемент представлен линейно¬
протяженным стержнем с условно нулевой высотой, продоль¬
ные усилия в нем могут возникать только при закреплении
опор на обоих торцах от горизонтального смещения, причем
эти усилия будут растягивающими. Иная ситуация возникает,
когда изгибаемый элемент рассматривают как стержень с
конечной высотой. В этом случае краевые точки на торцах260
Рис. 3.46. Изменение длины проекции продольной оси стержня
под действием поперечной равномерно распределенной нагрузки
при расчете по теории 2-ого порядкаимеют разные по величине и знаку линейные перемещения
(рис. 3.47). Эти перемещения по нижней грани элемента скла¬
дываются из горизонтального смещения конца стержня AL
и линейных перемещений Д0, обусловленных поворотом вер¬
тикальной грани торца. Угол поворота опорных сечений 0 может
быть выражен через относительный прогиб элемента J/L с
использованием уравнений (3.16) и (3.17):9=тг	(318>Тогда линейное перемещение нижней точки торца при
малых углах поворота будет определяться уравнением:Дв = (h - х) ■ 0	(3.19)Уменьшение длины проекции нейтральной оси элемента
вследствие прогиба можно получить из уравнения изогнутой
линии. По [3.29] если кривая есть график некоторой непре¬
рывно дифференцируемой функции у = <р(х) на участке от х0
до Xj. то длину этой кривой определяют путем решения инте¬
грального уравнения:S	= j*x'Jl + W{x)]2dx.	(3.20)Уравнение изогнутой линии изгибаемого элемента, нахо¬
дящегося под действием равномерно распределенной по
длине нагрузки, как функцию расстояния от начала коор¬
динат описывают параболой четвертого порядка:y = -^[^x-2L>c3 + х4)	(3.21)Решение уравнения (3.20) с использованием (3.21) при¬
водит к значительным математическим трудностям, суще¬
ственно затрудняющим получение точного решения. При этом261
вычисления вручную сопряжены с громоздкими математи¬
ческими выкладками. Поэтому в [3.39] предложено без зна¬
чительной погрешности окончательного результата урав¬
нение изогнутой линии представлять квадратной параболой
4 fx{L - х)вида у = 2	где/- прогиб элемента в середине пролета.L/В случае пологой кривой, что имеет место при деформациях
практически любого железобетонного изгибаемого элемента,
решение уравнения (3.20) с пренебрежением малыми вели¬
чинами порядка выше второго будет иметь вид:где L, - расстояние между смещаемыми опорами деформи¬
рованного элемента.Рис. 3.47. К определению перемещений торца
изгибаемого элементаПосле проведения математических преобразований и реше¬
ния квадратного уравнения относительно L,, а также пола¬
гая, что нейтральная ось после деформирования изгибаемого
элемента сохраняет свою первоначальную длину, т. е. S = L,
получаем уравнение абсолютной величины сближения точек,
лежащих на концах нейтрально оси:AL = 0,5L - - у]9Ь2 - 96/2.	(3.23)6На рис. 3.48 представлены расчетные и опытные значения
относительных удлинений волокон плит 1ПП42.6.2,5-ЗЯЗ серии
Б 1.043-1.2000 на уровне центра тяжести растянутой арма¬
туры. Расчеты производили с использованием уравнений (3.18),
(3.19) и (3.23). Экспериментальные данные получены путем262
прямых измерении перемещении в искомых точках при испы¬
таниях плит нагружением. Как видно, опытные и расчетные
значения имеют вполне удовлетворительную сходимость.Если на возникающие угловые перемещения торцов плит
наложить ограничения, например, жесткие или упругие связи,
то в этих связях возникнут усилия, являющиеся по отношению
к элементу внешними продольными силами. Эти силы пред¬
ставляют собой реактивный распор, поскольку система со сво¬
бодным опиранием элемента по концам и ограничением углов
поворота в общем случае является статически неопределимой.
Авторами работы [3.35] предложена формула для расчета
величины продольных сил, возникающих в наложенных на
торцах несмещаемых связей, препятствующих линейному
перемещению опорных точек:1Н =1	+\2е-(3.24)где: е - расстояние от связи до нейтральной оси;
t - радиус инерции сечения.С учетом разгружающего действия продольного усилия
в связях величина изгибающего момента в середине пролета
снижается и становится равной:1--.•2 Л1 +(3.25)Обозначения в формуле (3.25) - те же, что и в (3.24).
Прогиб в середине пролета изгибаемого элемента с ограни¬
чением свободы перемещения опор авторы [3.35] предлагают
определять по формуле:5qL4
' “ 384В0.81 + е’(3.26)Для изучения возможности работы плит из ячеистого бе¬
тона в условиях стесненных деформаций, создаваемых путем263
е0.001400.001200,001000.000800,000600.000400.000200.00000о о о о оРис. 3.48. Опытные и расчетные значения относительных удлине¬
ний волокон плит 1ПП42.6.2.5-ЗЯЗ на уровне центра тяжести
растянутой арматуры1 - расчет: 2 - опытные значения для плиты №1:3- то же.
для плиты №2ограничения свободы перемещений их опорных сечений, в
УП «Институт БелНИИС» в 1996-2001 гг. под руководством
канд. техн. наук. А.И. Мордича и при участии одного из авторов
(С.Л. Галкин) были проведены 2 серии испытаний. В ходе иссле¬
дований изучали напряженно-деформированное состояние
бетона и арматуры в нормальном сечении, измеряли прогибы
и ширину раскрытия трещин, а также определяли несущую
способность и характер разрушения плит в условиях свобод¬
ного опирания и стесненных деформаций. В процессе испыта¬
ний также проводили измерение усилий продольного распора,
возникающего в опорных сечениях, ограниченных в линейных
и угловых перемещениях.264
Для проведения исследований были изготовлены две серии
плит с различными деформационно-прочностными показате¬
лями ячеистого бетона и разными характеристиками продоль¬
ного армирования. При испытаниях по схеме свободного опи-
рания плиты первой серии разрушались от действия изгиба¬
ющего момента в нормальном сечении (вследствие текучести
продольной растянутой арматуры), второй серии - по наклон¬
ному сечению от действия поперечной силы. Такой подход к
выбору изделий для испытаний был обусловлен необхо¬
димостью изучить влияние усилия продольного реактивного
распора на несущую способность плит и возможное изменение
характера разрушения.Первая серия плит была изготовлена на ОАО «Сморгоньси-
ликатобетон», вторая - на Заводе строительных конструкций
«Забудова». Поперечное сечение плит показано на рис. 3.49.
Основные физико-механические характеристики бетона и
арматуры плит представлены в табл. 3.7.а)б)406 A-III406 АТп'8—VV508 A-hJ ■*—*-—г—+—+-*Tt—)ST599Рис. 3.49. Поперечные сечения плит, испытанных с ограничением
линейных и угловых перемещений опорных сеченийТаблица 3.8
Характеристики плит, испытанных с ограниче¬
нием линейных и угловых перемещений торцовСе¬рияii.iiiiДлина/расч.пролег1/1фммШири¬на6,ммТол¬щинаИ,ммБетонАрматураМПаЕсМПав сжатой зонев растянутой тонеч0</frМПаЕ„МПаЛ0</frМПаЕ„ МПа14180/39705983007,62980406550200 00(408420200 00024180/40005992504,81720406450175 00<508450175 000265
Схемы испытаний плит представлены на рис. 3.50. При
испытаниях плит с разными граничными условиями по тор¬
цам использовали одинаковые схемы нагружения (количе¬
ство точек приложения сосредоточенных сил и расстояние
между ними). Шаг приращения нагрузки также оставался
постоянным.Рис. 3.50. Схемы испытаний ячеистобетонных плит
нагружением а-со свободным опиранием: б-с ограничением
линейных и угловых перемещений опорных сечений
1 - плита; 2 - неподвижные упоры; 3 - выравнивающий слой из цементно¬
песчаного раствора; 4 - подвижная опора; 5 - неподвижная опораНа рис. 3.51 и 3.52 приведены опытные графики раз¬
вития прогибов плит в середине пролета, испытанных по схеме
свободного опирания и с ограничением линейных и угловых
перемещений опорных сечений. Как можно заметить, харак¬
тер деформирования плит в определенной степени зависел
от того, какой из критериев разрушения являлся критическим.
В свободно опертой плите 1 -ой серии (разрушение по нормаль¬
ному сечению от действия изгибающего момента) прогибы
после достижения напряжениями в продольной растянутой
арматуре предела текучести начинали нарастать практически
без приращения нагрузки.При ограничении перемещений опорных сечений плита
№2 1 -ой серии после достижения напряжениями в продоль¬
ной растянутой арматуре предела текучести продолжала вос¬
принимать нарастающую нагрузку, хотя скорость нарастания266
q, кПапрогибов несколько увеличи¬
лась. Г рафики относительных
деформаций бетона сжатой
зоны и продольной арматуры
(рис. 3.53), измеренных в про¬
цессе испытаний, показывают
особенности поведения мате¬
риалов при сопротивлении
плит прикладываемой нагрузке.
Как было отмечено выше, в
плите №1 деформации про¬
дольной растянутой арматуры
после достижения напряже¬
ниями предела текучести нара¬
стали практически при посто-ммРис. 3.51. Прогибы плит 1-ой серии,
испытанных нагружением при сво¬
бодном опирании (1) и с ограничением
перемещений опорных сечений (2)q, кПа35Рис. 3.52. Прогибы
плит 2-ой серии, испы¬
танных нагружением
при свободном опира¬
нии (1. 2) и с ограниче¬
нием перемещений
опорных сечений (3)
янной нагрузке. При этом характер изменения деформаций
в сжатой части сечения плиты оставался прежним.Несколько иначе развивались деформации в нормальном
сечении плиты №2. После достижения относительными дефор¬
мациями продольной растянутой арматуры величины, соответ¬
ствующей пределу пропорциональности, скорость изменения
деформаций увеличивалась плавно, несмотря на то, что в пре¬
дельной стадии достигли значения esm= 900 105. Относитель¬
ные деформации в сжатой части нормального сечения плиты
№2 продолжали нарастать по мере увеличения приклады¬
ваемой нагрузки, хотя скорость изменения деформаций так
же, как и в растянутой арматуре, возросла. В момент разруше¬
ния краевые относительные деформации бетона сжатой зоны
достигли значения, соответствующего прочности при осевом
сжатии, а сжатой арматуры - предела пропорциональности. Раз-
разрушение плиты №2 1-ой серии произошло по нормаль¬
ному сечению и сопровождалось раскрытием трещин в растя¬
нутой зоне и дроблением бетона сжатой зоны.Характер деформирования плит 2-ой серии, разрушение
которых при свободном опирании происходило по наклон¬
ному сечению от действия поперечной силы, несколько отли¬
чался от плит 1-ой серии. В частности, нарастание прогибов
независимо от схемы опирания происходило практически ли¬
нейно (рис. 3.53), даже несмотря на образование наклонных
трещин в пролетах среза. Относительные деформации в про¬
дольной растянутой арматуре и бетоне сжатой зоны до насту¬
пления предельного состояния также изменялись линейно в
зависимости от прикладываемой нагрузки (рис. 3.54).Характерно, что графики относительных удлинений про¬
дольной растянутой арматуры практически совпали на общем
диапазоне нагрузок. В то же время нарастание деформаций
бетона сжатой зоны в плите с ограниченными перемещениями
опорных сечений происходило медленнее, чем при свободном
опирании. Разрушение плиты №3 2-ой серии произошло по
наклонному сечению от действия поперечной силы, но при
нагрузке, превышающей разрушающую нагрузку для плиты
№1 более чем в 2,5 раза.Распределение деформаций в опорном сечении позволяет
получить информацию о характере реактивных распорных
усилий. На рис. 3.55 представлена диаграмма изменения
деформаций в опорном сечении плиты №3 2-ой серии.268
	плита ПЯ420... №1 	плита ПЯ420... №2Рис. 3.53. Относительные деформации бетона и продольной
арматуры ячеистобетонных плит 1 -ой серии, испытанных при
свободном опирании (№1) и с ограничением перемещений опорных
сечений (№2)Как видно, высота сжатой зоны была приблизительно равна
расстоянию от растянутой грани до центра тяжести приве¬
денного сечения плиты. Увеличение деформаций и соответ¬
ствующих им напряжений по мере роста приложенной к плите
нагрузке свидетельствует о наличии реактивной отпорной
силы, действующей вдоль продольной оси. Равнодействующая
реактивного усилия или распора по результатам обработки
испытаний располагается вблизи центра тяжести продоль¬
ной растянутой арматуры, что неоднократно было отмечено
в ряде работ, посвященных этой проблеме [3.27].Продольный распор, возникающий вследствие ограниче¬
ния перемещений опорных сечений плит, оказал влияние и
на характер трещинообразования в плитах обеих серий. На
рис. 3.56 представлены схемы образования трещин в плитах
№1 и №3. из которых отчетливо видно, что в случае наличия
продольных сил шаг трещин уменьшается, а их число и высота,
особенно в середине пролета, увеличиваются. Следует также
обратить внимание и на продольные трещины, которые об¬
разовались в торцах в пределах высоты сжатой зоны бетона
в местах приложения усилий реактивного отпора. Такой харак-269
q, кПаsXssssI88■ плита №1■плита №3Рис. 3.54. Относительные деформации бетона и продольной
арматуры ячеистобетонных плит 2-ой серии, испытанных при
свободном опирании (№1) и с ограничением перемещений опорных
сечений (№3)тер повреждений свидетельствует о значительных продоль¬
ных деформациях, развивающихся на контакте бетона с жест¬
ким упором. Несмотря на то, что характер разрушения плит не
изменился, исчерпание несущей способности плиты №3
сопровождалось интенсивным дроблением бетона сжатой зоны
над вершиной и вдоль траектории критической наклонной
трещины.Параллельно с испытаниями отдельных плит автором работ
[3.30-3.33, 3.41] под руководством канд. техн. наук. А.И. Мор-270
дича были проведены испытания фрагментов перекрытий с
плитами из автоклавного ячеистого бетона, объединенными
по периметру монолитным железобетонным обвязочным кон¬
туром (рис. 3.55). Швы между плитами также были запол¬
нены прочным цементно-песчаным раствором или бетоном,
что обеспечивало их совместную работу при неравномерной
нагружении.Цель создания такой конструкции заключалась в повы¬
шении несущей способности и жесткости перекрытия из яче¬
истобетонных плит за счет совместной работы под вертикаль¬
ной (поперечной) нагрузкой, в условиях стесненных дефор¬
маций создаваемых обвязочным контуром. Следует отметить.—о— 0,214 -о- 0,429 -й- 0,5 -*-0,821 -*-0,9Рис. 3.55. Распределение деформаций бетона в опорном сечении
плиты №3 2-ой серии от реактивного отпорного усилия271
что конструкция перекрытий из сборных плит, в том числе
из автоклавного ячеистого бетона, с обвязочным контуром
широко распространена в зарубежной практике строитель¬
ства и является в определенной степени нормируемой. Так,
ряда норм проектирования бетонных и железобетонных
конструкций, в частности, DIN 1045-1, регламентирует раз¬
меры поперечного сечения и площадь сечения продольной
арматуры в обвязочных контурах, или кольцевых анкерах
(по терминологии зарубежных норм проектирования). Од¬
нако, основное назначение кольцевого анкера заключается
в повышении сопротивления здания несущего остова дейст¬
вию горизонтальных нагрузок, а также повышению устойчи¬
вости при различного рода аварийных воздействиях. Возмож¬
ность создания условий работы плит при ограниченных пере¬
мещениях в зарубежных нормах не рассматривается, а мето¬
дики расчета и принципы конструирования таких перекры¬
тий отсутствуют. Многочисленные исследования перекрытий
из сборных железобетонных плит, выполненные в СССР в
различные годы, например. (3.23-3.26, 3.37, 3.38], показали
эффективность обеспечения совместной работы плит действию
вертикальной нагрузки за счет передачи усилий через меж-
плитные швы. Даже только за счет этого плиты начинали рабо¬
тать совместно, как цельная пластинка. При ограничении дефор¬
маций, развивающихся по периметру такого перекрытия, на¬
пример, за счет включения в работу смежных конструктив¬
ных элементов здания (ригелей, прогонов и др.) несущая способ¬
ность, трещиностойкость и жесткость перекрытий повышалась.
Эти особенности сопротивления перекрытий из сборных плит
при их совместной работе действию вертикальной попе¬
речной нагрузки и послужили причиной исследования возмож¬
ности применения в таких конструкциях плит из автоклав¬
ного ячеистого бетона.Исследования проводили на фрагментах перекрытий, кон¬
струкция одного из которых представлена на рис. 3.57, а об¬
щий вид испытаний - на рис. 3.58.Испытания фрагментов перекрытий позволили устано¬
вить некоторые особенности поведения всей конструкции пере¬
крытия под нагрузкой, а также работы отдельных плит в его
составе. Так, при приложении нагрузки только к двум средним
плитам (дискретные опоры перекрытия вдоль продольных
граней плит не устанавливали) соседние активно включались
в работу, воспринимая на себя часть нагрузки. При прило-272
а) 90 500 1000	1000	1000 500 90i	i I i■ A л1_/\ У I /.,._L ^ ._a. \7* ^	\ критическая наклоннаятрешина40004180i	4	I 4критическая наклоннейgj	трещина90 500 1000	1000	1000 500 90i I I i\ критическая наклонная	ife1трешина	4000	1	4	4 47\Л,( Г~л\ i		 ~TIкритическая наклонная /трещина	/	1Рис. 3.56. Характер образования и развития трещин в плитах,
испытанных по схеме свободного опирания (а) и с ограничением
перемещений опорных сечений (б)жении нагрузки на все плиты фрагмента (при наличии дискрет¬
ных опор вдоль продольных граней плит) наиболее дефор¬
мируемые средние плиты получали прогибы, значительно
меньшие по сравнению с прогибами, которые были зафикси¬
рованы при этой же интенсивности нагрузки при испыта¬
ниях свободно опертых плит. Г рафики прогибов плит при раз¬
личных схемах испытаний представлены на рис. 3.59, 3.60.На графиках прогибов ячеистобетонных плит заметны
общие тенденции изменения деформативности и несущей
способности в зависимости от условий испытаний. Во-первых,
следует отметить, что разрушение плит обеих серий (см.273
Рис. 3.57. Конструкция фрагмента перекрытия с плитами из
автоклавного ячеистого бетона и монолитным железобетонным
обвязочным контуром1 - плита из автоклавного ячеистого бетона: 2 - замоноличенные
межплитные швы: 3 - монолитный железобетонный обвязочный контур:4 - сплошная опора, 5 - дискретные опоры: 6 - выравнивающий раствор:7	- плоские каркасы обвязочного контура:8	- Г образные каркасы в углах обвязочного контуратабл. 3.8) происходило при уровне нагрузке, в 3+4 раза пре¬
вышающей расчетное значение. Наибольшую несущую способ¬
ность имели плиты при испытаниях с ограничением переме¬
щений опорных сечений. В этом случае прогибы плит умень¬
шались на 30+35%, а несущая способность возрастала от 1.9 раза
для плит 1-й серии производства ОАО «Смрогоньсиликато-
бетон», разрушившихся по нормальному сечению, до 2,6 раза
для плит 2-й серии производства ОАО «Забудова», разрушив¬
шихся по наклонному сечению.При работе в составе фрагмента перекрытия с монолит¬
ным железобетонным обвязочным контуром прогибы плит274
'lit,Рис. 3.58.Общий вид ис¬
пытаний фраг¬
ментов пере¬
крытий с пли¬
тами из авто¬
клавного яче¬
истого бетона
и монолитным
железобетон¬
ным обвязоч¬
ным контуром
а - испытания
фрагмента
перекрытия с
плитами
производства
ОАО •Сморгонь-
силикатобетон»
сплошной вер¬
тикальной на¬
грузкой; б - ис¬
пытания фраг¬
мента пере¬
крытия с пли¬
тами произ¬
водства ОАО
«Забудова»
вертикальной
нагрузкой,
приложенной к
двум средним
плитам; в - то
же. по всей
площади275
q, кпаРис. 3.59. Прогибы ячеи¬
стобетонных плит произ¬
водства ОАО •Сморгонбси-
ликатобетон•1	- при испытаниях по схеме
свободного опирания:2	- при испытаниях с
ограничением перемеще¬
ний опорных сечений:3	- средняя плита в составе
фрагмента перекрытия из
семи плитJ, ММО 10 20 30 40 50 60уменьшались в 3 раза и более по сравнению с плитами при
свободном опирании, что свидетельствует о перераспределе¬
нии усилий внутри конструкции. Это также подтверждает
сравнение графиков прогибов плит в середине пролета для
второго фрагмента при испытаниях по схеме опирания по
периметру с приложением нагрузки по всей площади (рис. 3.61).Максимальная удельная нагрузка, приложенная к фраг¬
ментам перекрытий в обоих случаях была меньше предель¬
ной нагрузки, которые плиты воспринимали при ограни¬
чении перемещений опорных сечений. Причем в обоих случаях
началу разрушения фрагментов предшествовало образова¬
ние трещин в углах обвязочного контура. При этом прогибы
средних плит, при нагрузке, составляющей около 50% от раз¬
рушающей, начинали нарастать быстрее в связи с интенсив¬
ным образованием и развитием нормальных трещин в плитах.Образование трещин в углах обвязочного контура при¬
водит к изменению расчетной схемы конструкции перекры¬
тия. Если до образования трещин в обвязочном контуре плиты
в составе перекрытия работали в условиях продольного и
поперечного распора, обеспечиваемого жесткостью нетрес¬
нувшего сечения контура, то после их образования усилие го¬
ризонтального обжатия резко снижалось. Это обстоятель-276
q, кПаРис. 3.60. Прогибы ячеистобетонных плит производства
ОАО«Забудова»1 - при испытаниях по схеме свободного опирания: 2 - при испытаниях с
ограничением перемещений опорных сечений: 3 - средняя плита в составе
фрагмента перекрытия из восьми плит при приложении нагрузки к двум
средним плитам; 4 - то же, при приложении нагрузки по всей площади
фрагмента перекрытияство настолько ухудшало условия перераспределения усилий
между плитами, что они начинали работать обособленно, о чем
свидетельствует выранивание прогибов на последних этапах
нагружения (рис. 3.62). Фрагмент перекрытия, состоящего
из восьми плит, разрушился практически на следующем этапе
приложения очередной доли нагрузки после образования
трещин в углах обвязочного контура (рис. 3.63) в результате
исчерпания несущей способности одной из средних плит.
Разрушение этой плиты произошло по наклонному сечению
от действия поперечной силы (рис. 3.64). О снижении «эффекта
обоймы», создаваемого обвязочным контуром, свидетельство¬
вали также локальные разрушения ячеистого бетона одной
из крайних плит вдоль границы контакта с тяжелым бетоном
контура (рис. 3.65).277
Рис. 3.61.Прогибы плит в
составе фрагмен¬
та перекрытия с
монолитным же¬
лезобетонным
обвязочным кон¬
туром при испы¬
тании по схеме
опирания по пери¬
метру с приложе¬
нием нагрузки по
всей площади (ну¬
мерация плит вы¬
полнена от сред¬
ней продольной
оси. плита №4
расположена у
края фрагмента)■ № 1-№2■ №3• №4Рис. 3.62. Образо¬
вание трещин в уг¬
лах обвязочного кон¬
тура при испыта¬
ниях фрагмента пере¬
крытия из восьми
плит производства
ОАО«Забудова»
Рис. 3.63. Общий вид фрагмента разрушившегося перекрытия
после демонтажа силовой оснастки (слева) и удаления раздробив¬
шегося бетона сжатой зоны одной из средних плит (справа)Рис. 3.64. Раздробления бетона одной из крайних плит фрагмента
перекрытия по контакту с тяжелым бетоном обвязочного контураРис. 3.65.Разрыв ниж¬
него стержня
одного из Г-об-
разных карка¬
сов. установ¬
ленных в углах
обвязочного
контура фраг¬
мента пере¬
крытия из
семи плит279
О величине продольных усилий, возникающих в обвязоч¬
ном контуре, можно судить по тому, что фрагмент перекрытия,
состоявший из семи плит первой серии (табл. 3.8), разрушился
вследствие разрыва нижних стержней двух из четырех Г-об¬
разных каркасов, установленных в углах контура (рис. 3.66). Для
определения усилий, возникающих в элементах обвязочного
контура фрагмента перекрытия, использовали результаты
измерений относительных деформаций бетона и арматуры
с помощью тензодатчиков сопротивления и диаграммы сос¬
тояния бетона, построенную по результатам испытаний кон¬
трольных призм.]\хч\' 	■"——		i" 1—-—г—^<— направгение к углг контура ""{— 0.16 -:-0.75 --0.54 -°-0,33В ^0,75 —0.54 ^0,33 -^0.16Рис. 3.66. Распределение продольных растягивающих усилий в
элементах обвязочного контура фрагмента перекрытия из
восьми плит производства ОАО •Забудова»(числа обозначают
уровень нагружения в долях от разрушающего значения)Расчеты показали, что продольные усилия в элементах
контура распределяются неравномерно по длине и возрастают
по мере приближения к углам. Приведенные на рис. 3.67 опыт¬
ные зависимости дают представление о качественной картине
распределения продольных усилий в элементах контура. Как
можно заметить, усилие в углах контура в 3 с лишним раза
больше по сравнению с удаленными от угла сечениями. При
этом качественная картина распределения усилий соответ¬
ствует схеме образования трещин в элементах обвязочного кон¬
тура и характеру его разрушения.Проведенные исследования и анализ полученных резуль¬
татов позволили разработать методику расчета опираемых
по периметру перекрытий с плитами из автоклавного яче¬
истого бетона и монолитным железобетонным обвязочным
контуром, а также принципы компоновки конструирования280
таких перекрытий. Эти положения были апробированы при
проектировании ряда жилых домов в г. Минске и г. Смоленске
и включены в «Рекомендации по расчету и конструированию
зданий с применением несущих и ограждающих конструкций
из ячеистого бетона (1-я редакция)» (Минск, БелНИИС, 1996).3.3.	Исследования прочности узлов
сопряжений плит перекрытий со стенамиСтык плит перекрытия с несущими стенами является
одним из наиболее ответственных элементов несущего остова
здания. Результаты расследований описанных в технической
литературе аварий, причиной которых явились узлы сопря¬
жения стен с перекрытиями, показывают, что разрушение
стыков, как правило, является хрупким и происходит доста¬
точно быстро. При этом трещины и другие повреждения,
которые могут свидетельствовать о развитии деструктивных
процессов, образуются и развиваются в пределах толщины кон¬
структивных элементов и зачастую не могут быть своевре¬
менно обнаружены. Поэтому к узлам сопряжения вертикаль¬
ных и горизонтальных несущих конструктивных элементов
предъявляют повышенные требования по надежности. Вы¬
полнение этих требований обеспечивают ограничением напря¬
жений и деформаций в элементах стыка, назначая более вы¬
сокие частные коэффициенты безопасности по материалам
и(или) нагрузкам.Согласно [3.10] расчет стыков ячеистобетонных стен с
перекрытиями выполняют для опорных сечений стен. Расчет
опорных сечений кладки из блоков однорядной разрезки (в
зонах, примыкающих к горизонтальным швам) производят
с учетом прочности раствора швов, толщины швов и глубины
опирания плит перекрытий. Нагрузку, приложенную к стенам,
считают действующей по оси стены. Особенностью указан¬
ной методики расчета является то, что она разработана при¬
менительно к узлам, образованным изделиями только из
ячеистого бетона, то есть из материалов с жесткостными по¬
казателями одного порядка (рис. 3.67). Для повышения проч¬
ности контактных зон предусматривают армирование раст¬
ворных швов.Опорные сечения кладки стен рассчитывают по формуле:
N 5 ацКьД,;	(3.27)281
где: Аь- площадь сжатой зоны бетона, определяемая для кладки
по формуле:Рис. 3.67. Расчетные схемы узлов опирания плит перекрытия на
стены в зданиях с несущими конструкциями из газобетона
а - платформенный стык: б - стык с комбинированным опираниемв которой: b, h - размеры поперечного сечения; е0 - эксцен¬
триситет продольного усилия, Rb - расчетная призменная проч¬
ность бетона блоков; а - коэффициент, принимаемый для га¬
зобетона равным 0,85: |i - коэффициент условий работы шва,
определяемый при соблюдении условия Ru>0,8Rb (Rh2 - рас¬
четная призменная прочность бетона плит перекрытия) по
формуле ц = 0,7 RM / Rb + 0,05 < 1,0.В современных зданиях блоки из автоклавного ячеистого
бетона укладывают на тонкослойном растворе с толщиной шва1...3 мм. а перекрытия с плитами из этого же бетона
устраивают с обвязочным контуром по периметру, элементы
которого расположены в пределах толщины стены (рис. 3.68а,
3.686). В некоторых случаях опирание плит может выполняться
на монолитное ядро разгрузочных поясов, расположенных
непосредственно под перекрытием (рис. 3.68в). Монолитный
контур перекрытия и монолитное ядро разгрузочного пояса
выполняют из тяжелого бетона, прочность и модуль дефор¬
маций которого в 10 и более раз выше аналогичных показа¬
телей ячеистого бетона. Наличие таких элементов приводит
к концентрации напряжений в этих зонах за счет «инород-(3.28)282
Рис. 3.68. Опирание плит перекрытий на стены при кладке на
тонкослойном растворе1 - кладка стен из блоков: 2 - газобетонная плита перекрытия:3 - монолитный обвязочный контур: 4 - монолитное ядро
разгрузочного поясаных» включений. Кроме того, более жесткие участки кладки
могут оказывать раскалывающее действие на менее прочный
материал, что в свою очередь может явиться причиной пре¬
ждевременного исчерпания несущей способности.Для экспериментальной оценки несущей способности
узлов опираний плит перекрытий на кладку из блоков из
автоклавного ячеистого бетона на тонкослойном растворе
были проведены испытания нагружением показанных на
рис. 3.69 узлов с последующим уточнением существующей
методики оценки прочности стыков с учетом особенностей
кладки и наличия материалов с резко отличающимися
деформационно-прочностными показателями.Для проведения испытаний в условиях, максимально при¬
ближенных к реальным, был смонтирован фрагмент попе¬
речной рамы здания с тремя наиболее типичными узлами
для зданий с конструктивной стеновой схемой. Фрагмент
состоял из двух плит перекрытия марки 1ПП60.6.2,5-ЗЯЗ по
серии Б1.043.1 -1.2000 (класс бетона по прочности на сжатие
В3,5, марка по средней плотности D700), опертых на кладку,
моделирующую наружные и внутреннюю несущие стены.
Кладка стен была выполнена из блоков из бетона с различ¬
ными сочетаниями проектных показателей класса по проч¬
ности на сжатие и марки по средней плотности (B1-D400,
В1.5-D500 и B3.5-D700) на тонкослойном (клеевом) растворе.Стена, образовывавшая стык С-1 (рис. 3.69, узел 1), была
выложена из блоков из ячеистого бетона марки по средней
плотности D400. Плита опиралась на монолитный бетон раз-283
Puc. 3.69. Конструктивное решение фрагмента здания с раз¬
личными типами узлов опирания газобетонных плит на стены
из газобетонных блоков на тонкослойном растворегружающего пояса, устраиваемого в лотковых блоках. В уровне
плиты у торца был выполнен фрагмент монолитного обвязоч¬
ного контура, являющегося неотъемлемым элементом пере¬
крытий с плитами из автоклавного ячеистого бетона. Стену общей
толщиной 400 мм набирали из блоков толщиной 300 мм и
100 мм.Стену, образовывавшую стык С-2 (рис. 3.69, узел 3), вы¬
кладывали из блоков из ячеистого бетона марки по средней
плотности D500. В этом стыке плиты были оперты непосредст¬
венно на кладку. Как и в стыке С-1 в торце плиты был выпол¬
нен фрагмент монолитного обвязочного контура. Толщина стены
составляла 400 мм. Для кладки стены использовали блоки
такой же толщины, как и в стене со стыком С-1. Опирание284
плиты перекрытия на кладку в стыке С-2 выполняли на блок
толщиной 300 мм.Стена, образовывавшая стык С-3 (рис. 3.69, узел 2), была
сложена из блоков из ячеистого бетона марки по средней
плотности D700. Опирание плит на стены выполняли с учетом
размещения между плитами фрагмента монолитного обвязоч¬
ного контура. Кладка средней стены фрагмента толщиной
300 мм была выложена в один блок.Проектная прочность бетона обвязочного и разгрузоч¬
ного (в стыке С-1) поясов была принята равной 20 МПа.Методика испытаний узлов была разработана с учетом
требований СТБ 1376-2002 [3.5]. Испытания фрагмента
поперечной рамы здания проводили путем нагружения стен
кратковременной нагрузкой до разрушения. За момент
разрушения принимали состояние кладки, при котором она
не могла воспринимать приложенную нагрузку.Ввиду того, что цель исследований заключалась в оценке
напряженно-деформированного состояния кладки в зоне
стыка, нагрузка на плиты была принята равной величине пол¬
ной нормативной нагрузки, определенной из расчета плиты
как свободно опертой. Нагрузка на плиты была приложена
до начала нагружения кладки стен и распределена равномерно
по длине плит. Общий вид испытаний показан на рис. 3.70.Рис. 3.70. Общий вид испытаний285
Результаты испытанийРезультаты испытаний стыков позволили выявить ряд
особенностей в их работе под нагрузкой, которые в первую
очередь определялись конструктивным решением стыка.Так, первые вертикальные трещины, являющиеся при¬
знаком достижения предельного состояния на отдельных участ¬
ках кладки, в стыке С-1 образовались при нагрузке Nml = 94,1 кН
в опорном ряду верхней части стены вблизи плоскости тор¬
цовой грани плиты. Усилию трещинообразования соответство¬
вали нормальные напряжения в кладке оггс1 = 0,39 МПа, рас¬
считанные с использованием диаграмм деформирования
бетона и кладки и измеренных механическими приборами
деформаций. При нагрузке N = 109,8 кН образовалась первая
вертикальная трещина в блоке, расположенном в уровне
плиты перекрытия.Увеличение нагрузки на кладку стыка С-1 сопровождалось
образованием новых трещин. Этот процесс продолжался до
разрушения стыка, произошедшего при нагрузке Nul = 188,2 кН.
Разрушающей нагрузке соответствовали средние напряже¬
ния в кладке аи1 = 0,78 МПа. Разрушение сопровождалось ин¬
тенсивным образованием новых трещин в нижней части клад¬
ки стены (под плитой) и ее локальными разрушениями
(рис. 3.71, 3.72.).Рис. 3.71. Схема развития трещин и локальных разрушений
бетона блоков в кладке стыка С-1286
Рис. 3.72. Общий вид стыка С-1 по окончании испытанийПервые вертикальные трещины в стыке С-2 образовались
при большей по сравнению со стыком С-1 нагрузке - Ncrc2 =
= 117.6 кН (осгс2 = 0.49 МПа). Однако, как и в первом случае,
образование трещин началось в опорном блоке верхней части
кладки вблизи фрагмента монолитного обвязочного контура.
При дальнейшем увеличении нагрузки новые трещины об¬
разовались до момента разрушения, которое произошло при
нагрузке Na = 235,2 кН (од= 0,98 МПа). Разрушение стыка С-2
сопровождалось образованием магистральных трещин,
соединивших образовавшиеся в процессе нагружения фраг¬
мента, а также незначительными локальными разрушени¬
ями в виде лещадок.Схема трещин и общий вид стыка С-2 после испытаний
показаны на рис. 3.73.Первые вертикальные трещины в стыке С-3 образовались
при нагрузке Ncrc3= 109,8 кН (асгс3= 0,61 МПа) в пределах опор¬
ных зон плит перекрытия и блоках кладки, примыкающих к
ним. По мере увеличения нагрузки образовывались новые
трещины и развивались образовавшиеся ранее, формируя
магистральные трещины, по которым впоследствии произо¬
шло разрушение. Исчерпание несущей способности наступило
при нагрузке N^ = 247,0 кН (ocrc3= 1,37 МПа). При разрушении287
Рис. 3.73. Схема развития трещин и локаль¬
ных разрушений бетона блоков в кладке стыка
С-2 и общий вид стыка после испытанийстыка С-3 в нижней части кладки образовались лещадки, а
в монолитном бетоне - V-образная трещина.Схема трещин и общий вид стыка С-3 после испытаний
показаны на рис. 3.74.Анализ результатов проведенных испытаний стыков
показал, что все рассмотренные варианты сопряжений плит
из автоклавного ячеистого бетона с кладкой из блоков из
такого же вида бетона, независимо от конструктивного решения,
деформационно-прочностных показателей материалов клад¬
ки и монолитного бетона, а также способа опирания плит, харак¬
теризуются повышенной склонностью к трещинообразова-
нию, более высокой деформативностью и меньшей несущей
способностью по сравнению с кладкой стен. Трещины в кладке
в зоне стыка образуются при нагрузке, составляющей 45¬
50% предельного усилия, воспринимаемого стыком в стадии
разрушения.На образование трещин существенное влияние оказывает
точность монтажа плит, толщина растворных швов и их
физическая и геометрическая однородность. Процесс разру¬
шения стыка начинается и развивается в примыкающих к
плитам перекрытий, разгрузочному и обвязочному поясам
участках кладки. Бетон опорных зон плит перекрытия активно
участвует в передаче напряжений между смежными участ¬
ками кладки. В то же время тяжелый бетон разгрузочного и
hiУ."*'►1« -Рис. 3.74. Схема развития трещин и локальных разрушений
бетона блоков в кладке стыка С-3 и общий вид стыка после
испытанийобвязочного контуров за счет более высокой жесткости вы¬
полняет пассивную функцию, а при определенных условиях,
например, плотном контакте с обоими участками кладки,
может привести и к возникновению клинового эффекта и
раскалыванию кладки.Проведенные исследования позволили определить ра¬
циональную конструкцию стыков и предложить методику рас¬
четной оценки прочности узлов опирания плит из автоклав¬
ного ячеистого бетона на кладку стен из ячеистобетонных
блоков, выполняемой на тонкослойном растворе. Здесь сле¬
дует заметить, что в случае применения обычных или легких
растворов для ведения кладки со швами толщиной 10+12 мм289
расчеты в зависимости от размера блоков могут быть выпол¬
нены по [3.8] или [3.11].Ниже представлены отдельные положения, вошедшие в
проект Технического кодекса установившейся практики
«Правила проектирования конструкций гражданских зданий
малой и средней этажности с комплексным применением из¬
делий из ячеистого бетона автоклавного твердения», впервые
разрабатываемого в Республике Беларусь в рамках националь¬
ного комплекта Технических нормативно-правовых актов (ГНПА).Методика расчета узлов опирания плит из автоклавного
ячеистого бетона на кладку стен из ячеистобетонных блоков
на тонкослойном (клеевом) растворе использует отдельные
формулы по расчету и положения по конструированию стыков
крупнопанельных зданий, изложенные [3.10].Проектирование узлов опирания плит перекрытий из
автоклавного ячеистого бетона на кладку стен из ячеисто¬
бетонных блоков на тонкослойном (клеевом) растворе.В гражданских здания малой и средней этажности с не¬
сущими и ограждающими конструкциями из автоклавного
ячеистого бетона следует проектировать комбинированные
стыки перекрытий со стенами, в которых усилия передаются
через ячеистый бетон кладки (при одностороннем опирании),
плит перекрытий (при одно- и двустороннем опирании) и мо¬
нолитного бетона обвязочного пояса.Варианты конструктивных решений комбинированных
стыков стен с перекрытиями показаны на рис. 3.75.В стенах, выполняемых в два блока по толщине с пере¬
вязкой ложковых рядов тычковыми рядами, при односторон¬
нем расположении плит, а также независимо от способа пере¬
вязки при двустороннем расположении плит опирание пере¬
крытий следует выполнять на тычковые ряды (рис. 3.76а).В стенах, выполняемых в два блока по толщине с плаш-
ковой перевязкой ложковых рядов перекрытие, при односто¬
роннем расположении плит под опорными участками пере¬
крытий следует располагать блоки большей толщины (рис. 3.766).В обоих случаях кладка расположенного выше участка
стены должна начинаться с тычковых рядов.Толщина выравнивающего слоя раствора, расстилаемого
под опорный ряд кладки стены, расположенной выше пере¬
крытия, независимо от типа кладочного раствора должна
составлять 20±5 мм.В зданиях высотой более двух этажей прочность стыков
следует проверять расчетом.290
а)Ь№КjVп5': /Г I4//иРис. 3.75. Варианты технических решений комбинированных
стыков стен с перекрытиямиа-с односторонним расположением плит и опиранием на
кладку из рядовых блоков;б - то же. с опиранием на кладку из лотковых блоков;
в-с двусторонним расположением плит
1 - кладка стены; 2 - плита из автоклавного ячеистого бетона;3 - раствор; 4 - бетон обвязочного контура; 5 - теплоизоляционный
вкладыш; 6 - лотковый блок: 7 - бетон разгрузочного контураРасчет прочности стыков выполняют, исходя из следующих
предпосылок:-	вместо номинальных размеров опорных площадок и тол¬
щин растворных швов используют расчетные значения, опре¬
деляемые с учетом возможных неблагоприятных отклонений
номинальных размеров, возникающих вследствие допусков
на изготовление и монтаж конструкций; случайный эксцен¬
триситет продольных сил допускается не учитывать;-	при используемой шарнирной расчетной схеме соеди¬
нения сборных элементов в горизонтальном стыке сжима¬
ющие напряжения считают равномерно распределенным поб)1rtЦ 21h*<кРис. 3.76. Способы опирания плит перекрытий и кладки из
рядовых ячеистобетонных блоков
а - на тычковые ряды: б-на ложковые ряды;I - тычковые ряды блоков: 2 - плиты перекрытия: 3 - ложковые ряды
кладки из блоков одинаковой ширины: 4 - ложковые ряды кладки из
блоков разной ширины291
толщине стены для каждой из опорных площадок; для стыков,
имеющих несколько опорных площадок, учитывают возмож¬
ную неравномерность распределения сжимающих усилий
между площадками.Расчет комбинированных стыков в общем случае следует
производить из условия:NJJSd < NJM.	(3.29)где: NJSd- продольное усилие от расчетных нагрузок, пере¬
даваемое через стык; N ш - расчетная несущая способность
стыка.Расчетную несущую способность стыка определяют по
формуле:NJJU=Rcndtdr	(3.30)где: Rcred - приведенное расчетное сопротивление сжатию
ячеистого бетона блоков; t - толщина стены; d} - расчетная
ширина участка стены; для глухих участков стен расчет до¬
пускается выполнять для участка шириной 1 м; для про¬
стенков расчетную ширину принимают равной ширине кладки
по внутренней грани.Приведенное расчетное сопротивление сжатию ячеистого
бетона блоков следует определять по формуле:К.ге* = Rc4mT\j,	(3.31)где: Rc - расчетное сопротивление ячеистого бетона блоков
сжатию, принимаемое по СНиП 2.03.01; r|m- коэффициент, учи¬
тывающий влияние горизонтальных швов; т^ - коэффициент,
учитывающий конструктивный тип стыка, неравномерность
распределения сжимающей нагрузки между опорными пло¬
щадками стыка и эксцентриситет продольной силы относи¬
тельно центра стыка.Для опорных швов из тонкослойного раствора (клеевой
смеси) коэффициент rjm допускается принимать равным 1,0.
Для опорных швов из тяжелых или легких растворов коэффи¬
циент r|m следует определять по формуле:Пт = 1-2-b1 + 2Кв...(3.32)292
где: t - расчетная толщина растворного шва, принимаемая
равной L4t^m (t^""- номинальная толщина шва), при этом
расчетная толщина опорного растворного шва для плит,
укладываемых без маяков, должна составлять 20±5 мм; Ьт -
расчетная ширина растворного шва (по толщине стены): Rm-
прочность раствора при сжатии (кубиковая прочность). МПа:
Bw - величина, численно равная классу по прочности на сжатие
ячеистого бетона блоков, МПа.Расчетную ширину растворного шва Ьт в формуле (3.32)
определяют в зависимости от схемы опирания:-	для стыков с двусторонним расположением плит
(рис. 3.77а) - равным толщине стены b ;б)Рис. 3.77. Схемы для определения размеров растворных швов
при расчете прочности стыкова - при двустороннем расположении плит: б - при одностороннем
расположении плит и опирании на тяжелый бетон-	для стыков с односторонним расположением плит:-	для нижнего растворного шва при опирании плит на
кладку:b = b -5 .	(3.33)т	w vsm *	1	>где: bw - толщина стены; 5sm - результирующая величина от¬
клонения при ведении кладки дт (следует принимать равной293
10 мм) и монтаже плит 8s от проектного положения (следует
принимать равной 10 мм), равная:5sm = л/5' + 8“ = -v/lO2 +102 « 14мм:-	для нижнего растворного шва при опирании плит на
тяжелый бетон (например, сборно-монолитной перемычки,
выполненной в лотковых блоках, рис. 3.776):Ьт=К = Ьы,	(3.34)где: Ьы- ширина стенки лоткового блока по верху, обращен¬
ной в пролет плиты;-	для верхнего растворного шва:-	при непрерывном по толщине стены растворном швеЬт=Ьш-5т;	(3.35а)-	при верхнем и нижнем прерывистых растворных швахЬт=Ь„- Ът-Ъ,	(3.356)где: 6(- толщина теплоизоляционного материала.Схемы верхних и нижних прерывистых растворных швов
показаны на рис. 3.78.Коэффициент r|j, учитывающий конструктивный тип стыка,
неравномерность распределения сжимающей нагрузки между
опорными площадками стыка и эксцентриситет продольной
силы относительно центра стыка, в формуле (3.31), опреде¬
ляют в зависимости от конструктивного решения стыка.При прерывистом верхнем растворном шве (рис. 3.776)
коэффициент определяют по формуле:_ (bpi "MW	(3.36)J tРис. 3.78. Примеры выполнения сплошных (1) и прерывистых (2)
растворных швов в стыках перекрытий со стенами294
где: bpl - суммарный по толщине размер платформенных пло¬
щадок, через которые передаются усилия сжатия: 8р1 - воз¬
можное суммарное смещение плит в стыке относительно их
проектного положения, принимаемое при одностороннем
опирании равным 10 мм, а при двустороннем равным 14 мм;
Ур,- коэффициент, учитывающий неравномерность передачи
усилий через платформенные площадки и принимаемый рав¬
ным: при одностороннем опирании - 0,9, при двустороннем
опирании - 0,8: r|j)( - коэффициент, зависящий от отношениярасчетных сопротивлений при сжатии бетона блоков Rbw и
плит Rbs и равный Лр< =	~ 0-35.bwПри сплошном верхнем растворном шве, а также для нижних
растворных швов коэффициент г|, принимают равным мень¬
шему из значений г|*ир и r|‘"f, которые соответствуют случаям
разрушения стыка по контактному или платформенному
участкам.Значения коэффициентов r| *ир и Г|^'г определяют по фор¬
мулам:^го„-51)пго„+0.8ур,(ЬМ|р-5Г)г1Р,3но не менее(3.38)fo™~Si>U, + 0-8YP,b£f„Jtно не менее„mf _ Yplbjffrt .Mmln	а	*(3.40)где(3.41)295
где: bcon - размер по толщине контактного участка стены;
Ь7. ьу - то же для платформенного участка стены для сечений
соответственно в уровне верхнего и нижнего швов; ур1= 0,7;
Г|соп - вычисляют как для контактного стыка и принимают
меньшим из значений г|1оси t|for;усоп - расстояние от центра контактной площадки до бли¬
жайшей вертикальной грани стены; rifor - для конструкций
из ячеистого бетона автоклавного твердения принимают
равным 1,1:8,, 62-величины, зависящие от размеров контакт¬
ного и платформенного участков; ор1 - среднее значение местных
сжимающих напряжений, передаваемых на стену по платфор¬
менной площадке от плиты перекрытия в стыке.Величины 8, и 52 принимают следующим образом:Стыки со сплошными растворными швами, в которых
плиты опираются на кладку, следует проверять расчетом на
смятие ячеистого бетона под обвязочным поясом. Расчет
ячеистого бетона на смятие следует производить согласно ука¬
заниям рекомендуемого «Пособия по проектированию бетон¬
ных и железобетонных конструкций из ячеистых бетонов»
(к СНиП 2.03.01 -84*). Расчет ячеистого бетона на смятие следует
выполнять на действие полного значения сжимающего усилия,
передаваемого через стык.3.4.	Теплотехнические показатели
ограждающих конструкцийКоэффициент теплопроводности материала является одной
из основных характеристик, используемых в теплотехнических
расчетах ограждающих конструкций и определяющих способ¬
ность этих конструкций препятствовать потерям тепла поме¬
щениями. СНБ 2.04.01-97 [3.6] содержит нормируемые пока¬
затели коэффициента теплопроводности 1 подавляющего боль¬
шинства материалов, применяемых в строительстве, как одно¬
родных, так и композитных, например, кирпичной кладки
или железобетона. Однако в нормах отсутствует такой важный(3.42)296
показатель, как коэффициент теплопроводности кладки из
ячеистобетонных блоков. В условиях расширяющегося в
Беларуси применения автоклавного ячеистого бетона этот
показатель приобретает особое значение, поскольку раствор¬
ные швы, выполняемые, как правило, из более плотных, а,
следовательно, и более теплопроводных материалов, приводят
к снижению сопротивления конструкции теплопередаче.В нормах проектирования [3.6] приведены формулы для
расчета сопротивления теплопередаче неоднородных конст¬
рукций, состоящих в общем случае из произвольно располо¬
женных участков с различной теплопроводностью. Однако,
в [3.28, 3.40] показано, что эти формулы имеют границы
применимости, в рамках которых дают результаты с достаточ¬
ной для практического использования точностью. С увели¬
чением отношения теплопроводных характеристик матери¬
алов и размеров соответствующих участков формулы могут
давать значительную погрешность. Ситуация еще более
усложняется, если теплопроводные включения расположены
нерегулярно и имеют неодинаковые размеры.Следует также отметить, что в отечественных и зарубежных
нормах проектирования отсутствуют показатели теплопровод¬
ности армированных растворных швов. При этом отсутствуют
какие-либо рекомендации по учету влияния армирования на
теплопроводность шва, хотя по аналогии с железобетоном
(см. табл. А. 1 СНБ 2.04.01-97) логично предположить, что
наличие включений из стали, теплопроводность которой в
десятки раз превышает теплопроводность раствора, должны
неизбежно оказать влияние на приведенный коэффициент
теплопроводности, причем в сторону его увеличения.С учетом изложенного возникла необходимость в прове¬
дении комплекса исследований по установлению влияния
указанных факторов на теплопроводность кладки из ячеи¬
стобетонных блоков.В зависимости от качества ячеистобетонных блоков кладка
может выполняться с горизонтальными и вертикальными
швами двух типов - толщиной 10+15 мм и 1+3 мм. В первом
случае применяют тяжелые или легкие растворы, во втором -
тонкослойный (клеевой) раствор. И блоки, и растворы, осо¬
бенно легкие, имеют различные коэффициенты теплопровод¬
ности. Так, коэффициент теплопроводности ячеистого бетона
(газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат) согласно табл. А. 1
СНБ 2.04.01-97 для условий эксплуатации Б изменяется от297
Х = 0,1 Вт/(м °С) для плотности р = 300 кг/м3 до X = 0,37 Вт/(м °С)
для плотности р = 800 кг/м3. В то же время теплопроводность
растворов для условий эксплуатации Б изменяется от X =
= 0,15 Вт/(м °С) для поризованного гипсоперлитового раст¬
вора плотностью р = 400 кг/м3 до X = 0,93 Вт/(м °С) для
цементно-песчаного раствора плотностью р = 1800 кг/м3.Кроме того, СТБ 1117-98 [3.4] предусматривает большое
многообразие стандартных типоразмеров ячеистобетонных
блоков. Только для возведения наружных стен предусмотрены
35 типоразмеров, из которых 32 могут быть использованы
для устройства стен толщиной в один блок, удовлетворяющих
требованиям норм [3.6]. Примеры расположения некоторых
наиболее характерных типоразмеров блоков показаны на
рис. 3.79-3.82.Для армирования горизонтальных швов кладки из ячеисто¬
бетонных блоков используют сетки согласно Рекомендациям
[3.12]. Диаметр стержней сеток принимают, как правило,
равным 04 мм, ячейка имеет размеры 70x70 мм или 80x80 мм.
Размеры ячейки в зависимости от конструктивных особен¬
ностей стены могут изменяться как в одном, так и в обоих на¬
правлениях, но во всех случаях нецелесообразно использо¬
вать сетки с ячейкой менее 50x50 мм и более 100x100 мм.
При стержнях меньшего диаметра сетки имеют повышенную
кривизну, что усложняет их укладку в проектное положение,
а при больших диаметрах необходимо увеличивать толщину
шва, что негативно отражается на теплопроводности кладки.С учетом изложенных соображений была разработана
программа исследований теплопроводных качеств кладки из
ячеистобетонных блоков на растворах различных типов, в
том числе с армированными швами.Задачи исследований заключались в следующем:а)	определить влияние размеров растворных швов и тепло¬
проводности кладочного раствора на теплопроводность кладки;б)	определить влияние процента армирования раствор¬
ного шва на теплопроводность кладки;в)	установить зависимость теплопроводности кладки от
габаритных размеров ее элементов (блоков и растворных швов,
в том числе армированных) и подготовить предложения по
оптимизации конструкции кладки с учетом указанных фак¬
торов.Учитывая сложность проведения натурных испытаний,
требующих больших затрат материалов, времени и труда, пред-298
Рис. 3.79. Схема раскладки блоков типоразмеров III-VI в кладке
однослойной стеныставлялось целесообразным и технически оправданным
выполнить указанные исследования методом численного
моделирования, то есть с применением программных средств,
позволяющих решать задачу стационарной теплопроводно¬
сти в трехмерной постановке. В этом случае можно будет вы¬
явить влияние теплопроводных включений на направление
и распределение тепловых потоков, а также температурный
режим моделей. Как показано в [3.40]. метод конечных раз¬
ностей при соответствующей точности расчета (как правило,
не ниже 0.001 °) дает результат, погрешность которого состав¬
ляет доли процента при сравнении с результатами натурных
или лабораторных испытаний.
Рис. 3.80. Схема раскладки блоков типоразмера XIII
в кладке однослойной стеныДля проведения численного эксперимента использовали
программный комплекс «TEPL», разработанный на кафедре
городского строительства и архитектуры Бресткого государст¬
венного технического университета (канд. техн. наук А.Р. Ту-
снин). Программный комплекс позволяет выполнять модели¬
рование объектов с использованием конечных элементов типа
«параллелепипед». Гибкие связи и другие стержневые элементы,
направленные как параллельно осям декартовой системы коор¬
динат, так и под углом, можно моделировать линейными элемен¬
тами. Комплекс не привязан к базе данных, что делает его до¬
статочно гибким в использовании в части назначения теплотех¬
нических характеристик материалов и граничных условий.300
Рис. 3.81. Схема раскладки блоков типоразмеров XV-XVII1 в
кладке однослойной стеныПрограмма исследований включала следующие конечно¬
элементные модели:а)	однослойная кладка из блоков типоразмера XVIII (с раз¬
мером ложка 200x288 мм) с толщиной вертикальных швов
10 мм и горизонтальных швов 12 мм:б)	однослойная кладка из блоков типоразмеров I—II (с раз¬
мером ложка 588x145 мм) с толщиной вертикальных швов
10 мм и горизонтальных швов 12 мм;в)	однослойная кладка из блоков типоразмеров I—II (с раз¬
мером ложка 588x145 мм) с горизонтальных швов 12 мм;г)	однослойная кладка из блоков типоразмеров I—II (с раз¬
мером ложка 610x288 мм) с толщиной вертикальных швов
10 мм и горизонтальных швов 12 мм;д)	однослойная кладка из блоков типоразмеров I—II (с
размером ложка 610x288 мм) с горизонтальных швов 12 мм;е)	однослойная кладка из блоков типоразмеров XXVII-
XXXIII (с размером ложка 599x249 мм) с толщиной вертикаль¬
ного и горизонтального шва 1 мм (минимальное значение
для шва кладки на тонкослойном растворе);ж)	однослойная кладка из блоков типоразмеров XXVII-301
Рис. 3.82.Схемараскладкиблоковтипоразмеров
XIX в кладке
однослойной
стеныXXXIII (с размером ложка 597x247 мм) с толщиной вертикаль¬
ного и горизонтального шва 3 мм (максимальное значение для
шва кладки на тонкослойном растворе);и) растворный шов толщиной 12 мм из растворов различ¬
ного типа с сетчатым армированием.Методика исследований включала следующие этапы:а)	составление и расчет конечно-элементных моделей;б)	расчет по формулам СНБ 2.04.01-97;в)	сравнение результатов расчета и определение возмож¬
ности использования формул СНБ для расчета теплотехниче¬
ских показателей кладки;г)	определение коэффициента теплотехнической однород¬
ности кладки для конкретной расчетной модели и определение
возможности получения обобщающей зависимости, обеспечи¬
вающей достаточную для практических целей точность расчета.302
Расчетная модель исследуемых фрагментов кладки
представляла собой ее регулярную часть, многократно повторя¬
ющуюся в обоих направлениях (по вертикали и горизонтали)
в плоскости стены. Высота и длина каждой модели по ложку
блока была принята равной половине соответствующих
размеров блока и растворного шва таким образом, что пло¬
щадь модели «по фасаду» составляла 1/4 реальной площади
повторяющейся части кладки. Толщина модели была при¬
нята в один блок и равной 200 мм.Следует заметить, что толщина кладки в расчетной модели
не имеет принципиального значения, также как и граничные
условия, поскольку цель расчета модели на данном этапе
исследований состояла не в получении абсолютных значений
коэффициентов теплопроводности, а в сравнении получен¬
ных результатов с результатами расчета по формулам [3.6].Одновременно устанавливали частные и общие коэффи¬
циенты теплотехнической однородности кладки для рассмат¬
риваемых типоразмеров блоков, в том числе с учетом статисти¬
ческой изменчивости в пределах изменяемых параметров
(теплопроводности ячеистого бетона и раствора при постоян¬
ных размерах элементов кладки). Граничные условия в соот¬
ветствии с изложенными выше соображениями также прини¬
мали абстрактно. Перепад температур наружного и внутрен¬
него воздуха во всех моделях составлял 50°С, температура
наружного воздуха была принята равной tH = -32°С, внутрен¬
него воздуха - te= 18°С.Значения коэффициентов теплопроводности ячеистого
бетона блоков и раствора швов принимали в диапазонах,
указанных выше.Согласно общепринятым правилам моделирования неод¬
нородных объектов, сетка разбиения модели на конечные
элементы была нерегулярной. Шаг узлов вблизи границ со¬
пряжения раствора с блоком был уменьшен и принят равным
размерам элементарного объема шва. По мере удаления от
шва размер конечного элемента постепенно увеличивали с
таким расчетом, чтобы больший размер не превышал 1 /4 раз¬
мера модели по соответствующему направлению. При этом
растворный шов независимо от толщины разбивали как
минимум на два элемента. По толщине все расчетные модели
были разбиты на 5 конечных элементов, что вполне доста¬
точно для однослойной конструкции исследуемых фрагмен¬
тов кладки. Принятый подход позволяет сократить объем303
задачи без ущерба для точности расчета. Опыт моделиро¬
вания показывает, что при принятом принципе формиро¬
вания сетки узлов конечных элементов результаты расчета
удовлетворительно совпадают с опытными данными. Пример
разбиение моделей на конечные элементы представлен на
рис. 3.83.Как было указано выше, для каждой расчетной модели
выполняли расчет приведенного коэффициента теплопровод¬
ности кладки по методике [3.6]. Сначала по формуле 5.8 [3.6]Рис. 3.83. Разбиение на конечные элементы расчетной модели
кладки из блоков типоразмера XIX304
определяли приведенное термическое сопротивление фраг¬
мента:R - £Д
К у А;	(3.43)Riгде: А( - площадь поверхности однородного участка модели,
перпендикулярной направлению теплового потока: R( - тер¬
мические сопротивления участков модели с различным тепло¬
проводными показателями.Следует заметить, что при однородных в теплотехническом
отношении участках фрагментов кладки в направлении, парал¬
лельном направлению тепловых потоков, расчет по методике[3.6]	выполняют с использованием только формулы (5.8),
поскольку значения термических сопротивлений и будут
равны. В этом случае формула 5.9 сводится к формуле 5.8.Приведенное сопротивление фрагмента определяли из
формулы (5.5) [3.6]:где: 8 - толщина фрагмента кладки (толщина модели): RK -
приведенной термическое сопротивление фрагмента.Для удобства восприятия результаты расчета моделей
представляли в табличной форме. В качестве примера ниже
представлены результаты расчета кладки из блоков XIX типо¬
размера на обычном и легких растворах и XXVII-XXXIII типораз¬
меров на тонкослойном (клеевом) растворе с толщиной швов
1 мм и 3 мм.Анализируя результаты расчетов фрагментов с различ¬
ной теплопроводностью материалов (ячеистого бетона и кла¬
дочного раствора), можно отметить как общие закономер¬
ности, так и характерные особенности для кладки на обыч¬
ных и тонкослойных растворах.Как и предполагалось, растворные швы оказывают влия¬
ние на теплопроводность кладки. Причем это влияние усили¬
вается с увеличением относительной площади растворных
швов, а также с увеличением теплопроводности раствора.
Особенно это заметно для тонкослойных растворов, в случае
которых увеличение толщины шва от 1 мм до 3 мм приводит
к росту приведенного коэффициента теплопроводности от305
Таблица 3.7
Результаты расчета на ЭВМ приведенного
коэффициента теплопроводности кладки из
блоков типоразмера XIXРастворЯчеистый бетонД кг/м'/Х, Вт/(м °С)300400500600700800НаименованиеOSоО0,100,130,160,190,240,37цем.-песч.0,930.1640,1920,2210.2490,2960,416цем.-изв.-песч.0,870,1590,1880,2160,2440,2910.412цем.-шлак0,580,1380,1660,1940,2220,2680,388цем.-перлит.0,300,1170,1440,1720,1990,2450,364гипс.-перлит.0,230.1110,1390,1660,1930,2390,358пориз. гипс.-перлит0,150,1040,1320,1590,1870,2320,351Таблица 3.8Результаты расчета по методике СНБ 2.04.01-97
приведенного коэффициента теплопроводности
кладки из блоков типоразмера XIXРастворЯчеистый бетон Д кг/мТХ, Вт/(м,0С)300400500600700800НаименованиеА,Вт/(м°С)0,100,130,160,190,240,37цем.-песч.0,930,1710,1990,2260,2530,2990,418цем.-изв.-песч.0,870,1660,1930,2210,2480,2940,413цем.-шлак0,580,1410,1690,1960,2230,2690,388цем.-перлит.0,300,1170,1450,1720,1990,2450,364гипс.-перлит.0,230,1110.1390,1660,1930,2390,358пориз. гипс.-перлит0,150,1040,1320,1590.1870,2320,351Таблица 3.9Результаты расчета на ЭВМ приведенного коэф¬
фициента теплопроводности кладки из блоков
типоразмеров XXVII-XXXIII на тонкослойном
растворе с толщиной uiea 1 ммРастворЯчеистый бетонД кг/м’/А, Вт/(м-°С)300400500600700800НаименованиеКВт/(м°С)0,100,130.160,190,240,371,000,1060,1360,1650,1950,2450,374306
Продолжение таблицы 3.9РастворЯчеистый бетонО, кг/м’/Л, Вг/(м °С)300400500600700800НаименованиеКВг/(м°С)0.100,130,160,190,240,37Тонкослойный
раствор из сухой
смеси (типа №118
производства
ОАО «Забудова»)0,900.1050.1350,1650,1940,2440,3730,800.1040,1340,1640,1940,2440,3730,700.1040,1340,1630.1930,2430,3720.600,1030,1330,1630.1930,2420,3720,500,1020.1320,1620,1920,2420,371Таблица 3.10Результаты расчета по методике СНБ 2.04.01-97
приведенного коэффициента теплопроводности
кладки из блоков типоразмеров XXVI1-XXX1II на
тонкослойном растворе с толщиной шва 1 ммРастворЯчеистый бегон D, кг/mVX, Вт/(м*°С)300400500600700800НаименованиеКВг/(м°С)0,100,130,160,190,240,37Тонкослойный
раствор из сухой
смеси (типа №118
производства
ОАО «Забудова»)1,000.1050,1350,1650,1950,2440,3740,900,1050,1340,1640,1940,2440,3730.800,1040,1340,1640,1930,2430,3720,700,1030.1330,1630,1930,2430,3720,600,1030.1330,1620,1920,2420,3710.500,1020,1320,1620,1920,2410,371Таблица 3.11Результаты расчета на ЭВМ приведенного коэф¬
фициента теплопроводности кладки из блоков
типоразмеров XXVII-XXXIII на тонкослойном
растворе с толщиной шва 3 ммРастворЯчеистый бетон А кт/мТл, Вт/(м-°С)300400500600700800Наименованиессн? гоп0,100,130,160,190,240,37Тонкослойный
раствор из сухой
смеси (типа №1181,000,1310,1610,1900,2200,2690,3960,900,1280,1570,1870,2160,2650,3920,800,1250,1540.1840,2130,2620,388307
Продолжение таблицы 3.11РастворЯчеистый бетон D, kt/mVX, Вт/iм-°С)300400500600700800НаименованиеКВт/(м°С)0,100,130,160,190,240,37производства
ОАО «Забудова»)0,700,1210,1510,1800,2090,2580,3850,600,1180,1470,1770,2060,2550,3810,500,1150.1440,1730,2020,2510,377Таблица 3.12Результаты расчета по методике СНБ 2.04.01-97
приведенного коэффициента теплопроводности
кладки из блоков типоразмеров XXVII-XXXIII на
тонкослойном растворе с толщиной шва 3 ммРастворЯчеистый бетон D, кг/м’/X, Вт/(м,0С)300400500600700800НаименованиеКВт/(м°С)0,100,130,160,190,240,37Тонкослойный
раствор из сухой
смеси (типа №118
производства
ОАО «Забудова»)1,000,1280,1570,1870,2160,2650,3910,900,1250,1540,1840,2130,2610,3870,800.1220,1510,1810,2100,2580,3840,700,1190,1480,1780,2070,2550,3810,600,1160,1450,1740,2030,2520,3780,500,1130.1420,1710,2000,2490,37423,5% для плотности бетона 300 кг/м3 до 5,8% при плотности
бетона 800 кг/м3. Однако следует иметь в виду, что если в кладке
с толщиной шва 1 мм растворные швы повышают коэффи¬
циент теплопроводности по сравнению с ячеистым бетоном
не более чем на 6%, то при толщине швов 3 мм это повышение
составляет до 30%.Влияние обычных растворов, на которых толщина шва
кладки составляет 10... 12 мм, гораздо значительнее, чем тонко¬
слойных растворов.Анализируя результаты расчетов, необходимо отметить,
что «исключение» вертикальных растворных швов путем
устройства пазогребневого соединения в рассмотренных моде¬
лях приводит к крайне незначительному снижению коэффи¬
циента теплопроводности, причем для ячеистых бетонов малой
плотности (300...500 кг/м3). Так, для кладки из ячеистобетон-308
ных блоков плотностью 300 кг/м3 на цементно-песчаном раст¬
воре снижение коэффициента теплопроводности составляет
около 9%. С повышением плотности ячеистого бетона и сниже¬
нием плотности раствора влияние вертикальных швов сво¬
дится практически к нулю.Тем не менее, обычные растворные швы существенно по¬
вышают теплопроводность кладки по сравнению с ячеистым
бетоном. В наибольшей степени это влияние сказывается для
участков кладки с большим отношением площади швов к
площади блоков, или так называемым коэффициентом шва
К . Для модели из блоков типоразмеров I—II (К= 0,091) и XIX
(Kj = 0,094) это повышение составило до 70%. Для кладки с
меньшими значениями коэффициента шва - в моделях из блоков
типоразмера XII (Kj = 0,059) повышение теплопроводности
не превышало 40%. При этом еще раз следует отметить, что
указанные результаты относятся к кладке с максимально воз¬
можным (согласно табл. А. 1 [3.6]) отношением коэффици¬
ентов теплопроводности раствора и ячеистого бетона.Сопоставляя результаты расчетов конечно-элементных
моделей с данными, полученными в результате расчета по
методике [3.6], можно заметить, что наибольшее отличие (4,2%)
получено для кладки из ячеистобетонных блоков плотностью
300 кг/м3 на цементно-песчаном растворе. Для кладки на обыч¬
ных растворах расчет по нормам проектирования дает более
высокий показатель теплопроводности, что можно признать
удовлетворительным, тем более, что указанный «запас» отме¬
чен для достаточно ограниченного набора исходных данных.
Для практических расчетов отмеченным расхождением
вполне можно пренебречь, поскольку такая разница находит¬
ся в пределах погрешности, связанной с округлением промежуточ¬
ных результатов вычислений и не приведет к увеличению
расхода теплоизоляционных материалов.Следует также отметить, что в приведенных выше таб¬
лицах рассчитанные значения коэффициентов теплопровод¬
ности округлены до третьей значащей цифры, в то время как
в нормах проектирования [3.6] эти показатели принимаются
для ячеистых бетонов и кладок с округлением до сотых. Ана¬
лизируя полученные данные можно заметить, что округление
до второй значащей цифры приведет к еще большему совпа¬
дению результатов расчетов.Для кладки на тонкослойных растворах наблюдается
обратный «эффект» - рассчитанные по нормам значения309
оказываются ниже результатов расчета на ЭВМ. Однако и в
этом случае разница заметна только при округлении резуль¬
татов до тысячных. При округлении до сотых результаты
практически совпадают для всего диапазона изменения тепло¬
проводности бетона и раствора.В таблицах 3.13, 3.14 показаны соотношения результа-Таблица 3.13
Сравнение результатов расчета теплопроводно¬
сти кладки из блоков типоразмера XIX по нормам
проектирования и методом конечных элементовРастворАснв^мкэД-тя ячеистого бетонаD,
кг/м'VX, Вг/(м °С)300400500600700800НаименованиеКВт/(м°С)0,100,130,160,190,240,37цем.-песч.0,931,0461,0331,0241,0181,0121,004цем.-изв.-песч.0,871,0411,0291,0211,0161,0101,003цем.-шлак0,581,0191,0131,0081,0061,0031,000цем.-перлит.0,301,0041,0021,0011,0001,0001,000гипс.-перлит.0,231,0021,0011,0001,0001,0001,001пориз.гипс-перлит0,151.0001,0001,0001,0001,0011,001Таблица 3.14
Сравнение результатов расчета теплопроводно¬
сти кладки из блоков типоразмера XXV11-XXX111 с
горизонтальными и вертикальными швами тол¬
щиной 1 мм из тонкослойного раствора по нормам
проектирования и методом конечных элементовРаствор^■сн^мкэДЛЯ ячеистого бетона О,
кг/м'/Л, В г/(м °С)300400500600700800НаименованиеКВг/(м°С)0,100,130,160,190,240,37цем.-песч.0,931,0391,0271,0201,0151,0091,003цем.-изв.-песч.0,871,0341,0241,0171,0131,0081,003цем.-шлак0,581,0161,0101,0071,0051,0021,000цем.-перлит.0,301,0031,0021,0011,0001,0001,000гипс.-перлит.0,231,0011,0001,0001,0001,0001,000пориз.гипс-перлит0,151,0001,0001,0001,0001,0001,001310
тов расчетов приведенного коэффициента теплопроводности
кладки по нормам проектирования и на ЭВМ. Как видно из
представленных материалов, коэффициент теплопроводно¬
сти кладки из ячеистобетонных блоков при любой их рас¬
кладке, при необходимости может быть с достаточной степенью
точности определен расчетом по формуле (5.8) СНБ 2.04.01-97.
По предварительной оценке уточняющий коэффициент к
результатам расчета по [3.6] следует учитывать при отношении
коэффициентов теплопроводности блока и раствора > 6.Расчеты теплотехнических характеристик армирован¬
ных растворных швов выполняли на конечно-элементных
моделях с применением уже упоминавшегося программного
комплекса «TEPL». Модели армированных растворных швов
формировали, исходя из тех же принципов, что и при подго¬
товке моделей кладки. Раствор моделировали объемными
конечными элементами, имеющими форму правильного парал¬
лелепипеда, а арматурные стержни сеток - стержневыми встав¬
ками, специально предусмотренными в программном комп¬
лексе для моделирования линейных элементов с высокой
теплопроводностью, например, гибких связей.Сетку узлов конечных элементов формировали с таким
расчетом, чтобы максимально учесть возмущения темпера¬
турных полей в местах расположения арматурных стержней.
Для этого шаг узлов вблизи арматурных стержней по направ¬
лениям всех трех осей координат назначали на порядок
меньше, чем у границ расчетной модели.Граничные условия для возможности сопоставления
результатов расчета с данными, полученными в результате
исследований моделей кладки, назначали такими же: tH =
=-32°С; te= 18°С: аи= 23 Вт/(м2 °С); ав= 8,7 Вт/(м2 °С). В от¬
личие от моделей кладки, фрагменты которой представляли
собой регулярную часть каменной стеновой конструкции,
растворные швы рассматривали обособленно от кладки. Такой
подход обусловлен необходимостью установления влияния
армирования непосредственно на теплопроводность раствор¬
ного шва. В дальнейшем, с учетом результатов исследований
теплопроводности кладки на различных швах, принятых из
растворов различных типов, можно будет определить при¬
веденный коэффициент теплопроводности кладки с армиро¬
ванными швами.Для исследований влияния параметров армирования на311
теплопроводность растворных швов были подготовлены сле¬
дующие модели:а)	модель шва, армированного сеткой с ячейкой 50 мм;б)	модель шва, армированного сеткой с ячейкой 75 мм;в)	модель шва, армированного сеткой с ячейкой 85 мм
(рис. 3.84).Диаметр стержней сеток в обоих направлениях принят
равным 04 мм.Толщина шва во всех моделях была принята равной 12 мм.Кроме того, на специально подготовленных моделях ис¬
следовали степень влияния стержней, расположенных перпен¬
дикулярно и параллельно плоскости стены.В расчетных моделях кроме шага стержней и вариантов
арматурных сеток варьировали коэффициент теплопровод¬
ности раствора. Расчеты выполняли для трех значений коэф¬
фициента теплопроводности:а)	X = 0,93 Вт/(м °С) (цементно-песчаный раствор);б)	X = 0,58 Вт/(м °С) (цементно-шлаковый раствор);в)	X = 0,19 Вт/(м °С) (поризованный гипсо-перлитовый
раствор плотностью у = 500 кг/м3).<>25г502537.527.544юN->175оосо4•*л) 75•- ■1Г)N(N37.575и.гг8542.5Рис. 3.84. Варианты армирования растворного шва в кладке
толщиной 300 мм. состоящей из двух блоков толщиной 144 мм с
воздушным зазором толщиной 12 мм312
Результаты расчета моделей растворных швов при коэффи¬
циенте теплопроводности кладочного раствора X=0,93 Вт/(м °С)
с различными вариантами армирования, показанными на
рис. 3.83, представлены в табл. 3.15. Расчетные модели в
точности соответствовали рассматриваемым фрагментам
растворных швов.Таблица 3.15
Результаты расчета моделей армированных
растворных швовРазмер ячей¬
ки армирую¬
щей сегкиКоэффициент теп¬
лопроводности рас¬
твора К, Вт/(м °С)Коэффициент те¬
плопроводности
шва \j, Вт/(м °С)УК50x50 мм0.931,731.8675x75 мм1.421,5385x85 мм1,451,56Из таблицы видно, что наличие армирования значи¬
тельно повышает теплопроводность растворного шва. В зави¬
симости от размера ячейки коэффициент теплопроводности
возрастает от 53% до 86%.Полученные результаты позволили сделать вывод о том,
что процент армирования шва оказывает заметное влияние
на теплопроводность раствора, в то время как в табл. А. 1
СНБ 2.04.01-97 коэффициент теплопроводности железобе¬
тона принят постоянным, не зависящим от процента и ориен¬
тации армирования относительно тепловых потоков.Следует обратить внимание на то, что с увеличением раз¬
мера ячейки сетки с 75 мм до 85 мм приведенный коэффи¬
циент теплопроводности шва практически не изменился
(приращение составило 2,1%). Полученный результат явился
причиной раздельного исследования влияния продольных
(перпендикулярных направлению теплового потока) и
поперечных (параллельных направлению теплового потока)
стержней армирующих сеток не теплопроводность раствор¬
ных швов. Для этого был выполнен расчет моделей, представ¬
ляющих собой фрагмент шва с сеткой с ячейкой 50x50 мм, в
одной из которых был исключен поперечный стержень, а в
другой - все продольные стержни. При этом в обоих случаях
сетку узлов моделей принимали такой же, как и для расчета
с продольным и поперечными стержнями.313
Результаты расчета этих моделей показали следующее:
приведенный коэффициент теплопроводности растворного
шва в модели с продольными стержнями составил А., =
= 0,93 Вт/(м °С), а в модели с поперечным стержнем - Х,( =
= 1,73 Вт/(м °С).Полученные результаты позволили сделать вывод о том,
что на теплопроводность растворного шва оказывают вли¬
яние только поперечные стержни сеток.Расчеты моделей растворных швов с размерами ячеек
сеток 75x75 мм и 85x85 мм показали, что на теплопровод¬
ность растворного шва оказывает также и длина поперечного
стержня. С приближением концов поперечного стержня к
поверхностям стены увеличивается теплопроводность шва.Послед ний вывод позволил наметить следующий этап иссле¬
дований - оценку влияния шага поперечных стержней и
теплопроводности раствора на приведенный коэффициент
теплопроводности шва. В исследованных моделях с перемен¬
ной теплопроводностью раствора длину поперечного стержня
принимали постоянной и равной 255 мм, как в случае сетки
с размером ячейки 85x85 мм.Следует заметить, что изменение длины стержня на прак¬
тике возможно в достаточно узких пределах. С одной стороны,
его длина ограничена минимальной толщиной защитного
слоя бетона и конструктивными требованиями самой сетки
из условий изготовления на машинах точечной сварки. С
другой - необходимостью надежной анкеровки в растворе с
максимально возможным удалением от вертикального шва.Таким образом, для стен шириной от 300 мм до 500 мм
расстояние от торца стержня до поверхности кладки соста¬
вит (с округлением и допускаемыми отклонениями при изго¬
товлении и производстве работ) от 10 мм до 25 мм. Поэтому
в исследованных моделях растворных швов ширина стены
была принята равной 300 мм, а расстояние от торца стержня
до поверхности - 15 мм. Результаты расчета представлены
на рис. 3.85.Легко заметить, что между процентом поперечного армиро¬
вания растворного шва и приведенным коэффициентом его
теплопроводности существует линейная зависимость на всем
диапазоне значений.Проведенные исследования теплопроводности кладки на
различных типах растворов, в том числе при наличии сетча¬314
того армирования в горизонтальных швах, позволили сделать
следующие выводы:а)	растворные швы повышают теплопроводность кладки
из ячеистобетонных блоков, при этом степень влияния раст¬
ворных швов зависит от конструктивных особенностей
кладки - размеров блоков и швов, наличия вертикальных швов
и коэффициентов теплопроводности ячеистого бетона и
раствора:б)	с повышением отношения коэффициентов теплопровод¬
ности раствора и бетона увеличивается приведенный коэф-К Вт/(м °С)О цем.песч. д цем.-шлак. о пориз. гипсоперл.Рис. 3.85. Изменение приведенного коэффициента теплопроводно¬
сти растворного шва в зависимости от процента поперечного
армирования315
фициент теплопроводности кладки и наоборот - с уменьше¬
нием этого отношения снижается и приведенная теплопро¬
водность кладки;в)	применение блоков с пазогребневой формой ложковых
и тычковых граней, при которых вертикальные стыки устра¬
ивают насухо, являются резервом повышения теплотехни¬
ческих показателей кладки, исключение вертикальных швов
позволяет дополнительно сократить теплопотери на 10... 15%;г)	тонкослойные растворы при толщине шва 1 мм практи¬
чески не оказывают влияния на теплопроводность кладки
независимо от плотности ячеистого бетона, однако, увеличение
толщины швов до 3 мм приводит к повышению коэффици¬
ента теплопроводности кладки по сравнению с ячеистым бето¬
ном до 28%, что необходимо иметь в виду при проектирова¬
нии наружных стен на тонкослойных растворах; при этом
следует учитывать точность изготовления блоков на конкрет¬
ном предприятии;д)	коэффициент теплопроводности кладки из ячеистобе¬
тонных блоков на любых типах растворов с достаточной для
практических целей точностью может быть определен по фор¬
муле (5.8) СНБ 2.04.01-97;е)	армирование горизонтальных растворных швов сетками
приводит к значительному увеличению теплопроводности
этих элементов кладки; степень увеличения теплопроводности
зависит от шага поперечных стержней и не зависит от коли¬
чества продольных стержней; армирующие сетки следует кон¬
струировать таким образом, чтобы расстояние между попереч¬
ными стержнями было по возможности большим;ж)	приведенный коэффициент теплопроводности раствор¬
ного шва изменяется линейно в зависимости от процента попе¬
речного армирования, при этом с увеличением процента по¬
перечного армирования шва влияние коэффициента тепло¬
проводности раствора приобретает явно выраженный нелиней¬
ный характер; с повышением теплопроводности раствора
рост теплопроводности шва замедляется и наоборот, в связи
с чем представляется нецелесообразным применение легких
растворов при необходимости армирования швов.Результаты проведенных исследований были использо¬
ваны для подготовки изменений в СНБ 2.04.01-97.316
Литература к главе 33.1.	ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения проч¬
ности по контрольны образцам.3.2.	ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испы¬
таний.3.3.	ГОСТ 8829-94. Изделия строительные железобетон¬
ные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний
нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и
трещиностойкости.3.4.	СТБ 1117-98. Блоки из ячеистых бетонов стеновые.
Технические условия.3.5.	СТБ 1376-2002. Каменные и армокаменные конструк¬
ции. Методы испытаний нагружением. Правила оценки
прочности, трещиностойкости и жесткости.3.6.	СНБ 2.04.01-97. Строительная теплотехника.3.7.	СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конст¬
рукции.3.8.	СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.3.9.	Пособие по проектированию бетонных и железобетон¬
ных конструкций из ячеистых бетонов (к СНиП 2.03.01-84).3.10.	Пособие по проектированию жилых зданий. Вып.
3. Часть 1. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85).3.11.	Пособие по проектированию каменных и армокамен-
ных конструкций (к СНиП И-22-81).3.12.	Рекомендации по применению стеновых мелких блоков
из ячеистых бетонов / ЦНИИСК им. Кучеренко. М., Строй-
издат. 1987. - 98 с.3.13.	Усиление железобетонных конструкций (Пособие
П1-98 к СНиП 2.03.01-84*).3.14.	ACI 523.2/R-96 Guide for Precast Cellular Concrete
Reinforced Units.3.15.	DIN 1045-1. Tragwerke aus Beton. Stahlbeton und
Spannbeton.3.16.	DIN 1053-1. Mauerwerk Berechnung und Ausfuhrung.3.17.	DIN 4223 E. Gasbeton: bewehrte Bauteile.3.18.	EN 771-4. Specification for masonry units. Autoclaved
aerated concrete masonry units.3.19.	EN 1015-11. Methods of test for mortar for masoruy. Deter¬
mination of flexural and compressive strength of hardened mortar.3.20.	EN 1052-1. Methods of test for masonry. Determination
of compressive strength.317
3.21.	prEN 1996-1-1: Redraft 9A. Eurocode 6: Design of
Masonry Structures - Part 1-1: Common rules for reinforced
and unreinforced masonry structures.3.22.	AAC Design Handbook. Analysis and Design -
Reinforced Elements / MHE-Intemational LLC. Wilmington,
1999.-82 p.3.23.	Айвазов Р.Л., Лапицкий И.В. Сборное перекрытие,
опертое по контуру и работающее с поперечным распором//
Бетон и железобетон, 1991, № 11. - С. 7-9.3.24.	Айвазов Р.Л. Сборное панельное перекрытие, опертое
по контуру. Теоретические исследования//Пространствен¬
ная работа железобетонных конструкций. Сб. № 90. - М.:
МИСИ, 1970. - С. 77-87.3.25.	Айвазов Р.Л. Сборные перекрытия, опертые по
контуру//Сб. трудов МИСИ, 1971, № 90.3.26.	Айвазов Р.Л., Шилов Е.В., Лапицкий И.В. Принципы
расчета и конструктивного решения опертых по контуру сбор¬
ных железобетонных перекрытий, работающих с попереч¬
ным распором // Инженерно-теоретические основы строитель¬
ства. - Сер. 10. - Вып. 6 - М.: ВНИИИС.3.27.	Алявдин П.В., Мордич А.И., Белевич В.Н., Симбир-
кин В.Н. Расчет железобетонных балок и плит, работающих
с распором / Международ. конф. «Инженерные проблемы совре¬
менного бетона и железобетона». Мат-лы конф. «Конструкции
зданий и сооружений, методы расчета». Том 1, часть 1. -
Минск, 1997, С. 22-30.3.28.	Богословский В.Н. Строительная теплофизика. - М.:
Высшая школа, 1982. - 415 с.3.29.	Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по мате¬
матике для инженеров и учащихся втузов. - 13-е изд., исправ¬
ленное. - М.; Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 544 с.3.30.	Галкин С.Л. Испытания диска перекрытия с плитами
из ячеистого бетона / Перспективы развития новых техноло¬
гий в строительстве и подготовке кадров в Республике Бела¬
русь: Материалы VI Международного научно-технического
семинара (Минск, 17-20 октября 2000 г.)/Под ред. Н.П. Бле-
щика, А.А. Борисевича, Т.М. Пецольда. - Минск, «Техно¬
принт», 2000.3.31.	Галкин С.Л. Исследования работы плит из ячеи¬
стого бетона в составе сборно-монолитных дисков перекры¬
тий / Перспективы развития новых технологий в строитель¬318
стве и подготовке кадров Республики Беларусь: Сб.трудов
VII международного научно-методического семинара/Под
ред. Блещика Н.П., Борисевича А.А., ПецольдаТ.М. - Брест,
БГТУ, 2001.3.32.	Галкин C.JI. Междуэтажные перекрытия из яче¬
истого бетона / Международ. конф. «Инженерные проблемы со¬
временного бетона и железобетона». Мат-лы конф. «Конструк¬
ции зданий и сооружений, методы расчета». Том 1. часть 1. -
Минск, 1997. С. 84-95.3.33.	Галкин C.JI. Сборно-монолитные конструкции пере¬
крытий с применением плит из ячеистого бетона / Современ¬
ные конструктивно-технологические системы зданий и
строительные материалы: Сб. трудов - Мн.: «Редакция журнала
«Тыдзень», 1997. - 96 с.3.34.	Железобетонные конструкции. Основы теории, расчета
и конструирования//Учеб. пос. для студентов строительных
спец. Под ред. проф. Т.М. Пецольда и проф. В.В. Тура. - Брест,
БГТУ. 2003. - 380 с.3.35.	Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Динамический расчет
железобетонных конструкций. - М., Стройиздат, 1974. - 202 с.3.36.	СерыхР.Л., Филиппов Б.П., Емельяненкова E.JI. Мини¬
мальная граница армирования изгибаемых элементов из
ячеистого бетона//Экспресс-информация. Строительство и
архитектура. Строительные конструкции и материалы, 1993,
№ 4. - С. 25-30.3.37.	Семченков А.С. Испытание сборных перекрытий, опер¬
тых по контуру//Бетон и железобетон, 1981, N° 1. - С. 11-13.3.38.	Семченков А.С. Совершенствование конструктив¬
ных решений настилов общественных зданий: Обзор. - М.,
1984. - Вып. 4. - 58 с.3.39.	Тимошенко С.П. Сопротивление материалов. Том 2 /
Пер. с третьего амер. изд. Под ред. Снитко И.К. - М., Наука,
Гл. ред. физ.-мат. лит., 1965. - 480 с.3.40.	Фокин К.Ф. Строительная теплотехника огражда¬
ющих частей зданий. - М., Стройиздат, 1973. - 287 с.3.41.	Galkin S. Research of cast-precast floor disks from
autoclaved cellular concrete slabs perceiving vertical loading /
Modem Building Materials, Structures and Techniques. May 16¬
18, 2001. The 7-th International Conference. Vilnius, Lithuania.3.42.	Marzahn, G: Improving the Shear Bond Behaviour of
Masoniy / University, of Leipzig, LACER Vol. 1, 1996. Page 17.319
3.43.	Marzahn, G: Shear Strength of Grout-Dowelled
Masonry / University, of Leipzig. LACER Vol. 2 1997. Page 335.3.44.	Mann, W.: Muller, H.: Schubtragfahigkeit von
gemauerten Wanden und Voraussetzung fur das Entfallen des
Windnachweises. Mauerwerk-Kalender 1985, Ernst & Sohn
Berlin.
Глава 4ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОКЛАВНОГО
ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА В ГРАЖДАНСКОМ
СТРОИТЕЛЬСТВЕ4.1.	Индивидуальное
жилищное строительствоФизико-технические свойства автоклавного ячеистого
бетона позволяют применять его для устройства несущих и
ограждающих конструкций в различных областях строитель¬
ства. Благодаря своим качествам этот вид бетона наиболь¬
шее распространение получил в гражданском строительстве.
При этом его используют в зданиях различной этажности
как с каркасными, так и стеновыми несущими системами.Одной из наиболее распространенных областей массового
применения автоклавного ячеистого бетона является строи¬
тельство индивидуальных одно- двухэтажных жилых домов. В
зарубежной практике в таких домах стены подвала, наруж¬
ные и внутренние стены, перегородки, несущие конструкции
перекрытий и покрытия, лестницы устраивают из ячеисто¬
бетонных изделий. Возможность механической обработки яче¬
истого бетона позволяет его применять даже для изготовле¬
ния некоторых предметов интерьера - барных стоек, книж¬
ных полок, журнальных столиков, стульчиков, светильников
и др.Область применения автоклавного ячеистого бетона в стро¬
ительном комплексе Беларуси практически не отличается
от зарубежных, за исключением того, что стены подвала тра¬
диционно устраивают из монолитного бетона или бетонных
блоков. Прежде это было связано с отсутствием надежных и
долговечных гидроизоляционных материалов, наносимых на
основание из ячеистого бетона. В настоящее время усилиями
белорусских ученых и ряда предприятий по производству
сухих строительный смесей (ОАО «Забудова», НП ООО «Радекс»,
ООО «Сармат» и др.) разработаны и освоены современные эф¬
фективные материалы для гидроизоляции ячеистого бетона,
не уступающие зарубежным аналогам. И для их массового внед¬
рения в строительную практику необходимо лишь некоторое321
время на преодоление сложившихся десятилетиями стерео¬
типов.Массовое применение автоклавного ячеистого бетона в
отечественном строительстве началось после ввода в действие
цеха ячеистого бетона на Заводе строительных конструкций
ОАО «Забудова». Номенклатура выпускаемых изделий, рассмот¬
ренная в главе 1, а также разработанная нормативно-техни¬
ческая документация позволили проектировать и строить
дома, в которых использование других видов бетона, а также
теплоизоляционных материалов было сведено к минимуму.Опытное применение нового вида материала и изделий
на его основе было осуществлено на строительстве двух
коттеджных поселков в г. Минске - «Большая Слепянка» и
по проспекту газеты «Известия», а также нового района жилой
застройки в п. Чисть Молодечненского района. Построенные
дома представляли собой одно- и двух этажные строения, в
некоторых случаях с мансардным этажом, несущий остов кото¬
рых составляли наружные и внутренние стены. Для повы¬
шения потребительских качеств и конкурентоспособности
индивидуальных жилых домов из автоклавного ячеистого
бетона использовали шаги стен под максимальную длину плит
перекрытия и покрытия 6,0 м, выпускаемых ОАО «Забудова».Одним из преимуществ применения ячеистого бетона яв¬
ляется возможность устройства достаточно теплых и вместе с
тем хорошо «дышащих» стен, обеспечивающих требуемый ми¬
кроклимат помещений. Индивидуальные жилые дома с точки
зрения их объемно-планировочного решения имеют наиболь¬
ший показатель удельных теплопотерь, определяемых отно¬
шением суммарной площади поверхностей теплообмена к внут¬
реннему отапливаемому объему. Поэтому в таких домах осо¬
бенно важно проектировать наружные стены и покрытия до¬
статочно теплыми, чтобы впоследствии не пришлось тратить
значительные средства на отопление.Автоклавный ячеистый бетон марки по средней плотности
D400 (плотностью 400 кг/м3) позволяет получить сопротивление
теплопередаче по полю однослойной стены толщиной 400 мм,
сложенной из блоков по СТБ 1117-98 на тонкослойном (кле¬
евом) растворе, равным = 3,4 м2 °С/Вт, что 1,7 раза превы¬
шает нормируемое значение согласно табл. 5.1 СНБ 2.04.01-97.
Для сравнения сопротивление теплопередаче стены толщи¬
ной 380 мм из керамического пустотного кирпича плотностью322
1300 кг/м3 на цементно-песчаном растворе составит всего =
= 0,76 м2 °С/Вт, что значительно ниже нормируемого значе¬
ния. При этом стена для обеспечения требуемого температур¬
ного режима должна быть дополнительно утеплена.Еще более жесткие требования предъявляют к покры¬
тиям строящихся зданий, сопротивление теплопередаче кон¬
струкции которых должно быть не менее нормируемого зна¬
чения, равного 3,0 м2 °С/Вт [4.7]. Поэтому при устройстве по¬
крытий даже по плитам из автоклавного ячеистого бетона
требуется использование дополнительных теплоизоляцион¬
ных материалов, например, изделий из минеральной или
каменной ваты.Несмотря на кажущуюся простоту конструктивного ре¬
шения индивидуального жилого дома, при его проектирова¬
нии и последующем строительстве необходимо строго соблю¬
дать определенные правила, нарушение которых может при¬
вести к серьезным повреждениям конструкций и значитель¬
ным затратам на ремонт.4.1.1.	Выбор конструктивного решения
фундаментов и стен заглубленной частиОдним из факторов, определяющим эксплуатационную
надежность строения со стенами из ячеистого бетона (мелких
и крупных блоков, панелей и др.), является конструкция фун¬
дамента. Как было отмечено в предыдущих главах, ячеистый
бетон обладает рядом специфических свойств, которые необхо¬
димо учитывать при выборе конструктивных решений несущих
и ограждающих конструкций с его применением. В первую
очередь это относится к предельной растяжимости и усадоч¬
ным деформациям. Эти факторы обуславливают повышен¬
ную чувствительность ячеистого бетона к различным проявле¬
ниям неравномерных деформаций, которые по тем или иным
причинам могут возникать при эксплуатации зданий. Поэтому
выбор правильной и рациональной конструкции фундамента
является краеугольным камнем грамотного проектного ре¬
шения.Проектирование фундаментов выполняют по [4.8] и
соответствующим Пособиям с учетом результатов инже¬
нерно-геологических изысканий и объемно-планировочного
решения здания.323
Зарубежный и отечественный опыт проектирования и
строительства зданий с комплексным применением изделий
из ячеистого бетона, в том числе индивидуальных жилых домов
коттеджного типа, показывает, что оптимальной конструк¬
цией фундамента является железобетонная плита (рис. 4.1),
толщина и техническое решение (сплошная, ребристая и др.)
которой определяется особенностями объемно-планировоч¬
ного и конструктивного решения расположенной на ней
«коробки» здания.На первый взгляд такой выбор может показаться не
совсем оправданным с точки зрения объема земляных работ,
расхода строительных материалов и трудоемкости работ
нулевого цикла. Однако следует помнить, что образование
трещин в бетоне и развитие деформаций фундамента может
привести к возникновению аварийных ситуаций в надземной
части строения и сделать его непригодным для эксплуатации.
При этом также необходимо иметь в виду, что затраты на
усиление оснований фундаментов и подверженных образо¬
ванию трещин конструкций стен являются достаточно весо¬
мыми, в некоторых случаях сопоставимыми со стоимостью
строительства.Стены заглубленной части здания (подвала или цоколя),
опираемой на сплошную железобетонную плиту могут быть
выполнены как из монолитного бетона (рис. 4.1а), так и из
блоков (рис. 4.16) из бетонов различных видов.В последнем случае по верхнему обрезу кладки из блоков
в обязательном порядке должен быть устроен монолитный
железобетонный обвязочный пояс, который выполняет
двоякую функцию. Этот элемент должен обеспечивать пере¬
распределение нагрузок, передаваемых надземной частью
строения на фундаменты, и при этом ограничивать деформа¬
ции, которые могут возникнуть вследствие возникновения
по тем или иным причинам растягивающих усилий в стеновых
конструкциях нулевого цикла. Обвязочный пояс следует про¬
ектировать из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие
не ниже С16/20. Высоту обвязочного пояса следует назначать
не менее половины ширины его поперечного сечения, но во
всех случаях не менее 150 мм. Конструктивное армирование
обвязочного пояса следует выполнять пространственными
каркасами из стали арматурной периодического профиля.
Площадь сечения арматуры обвязочного контура должна324
а)14¬12¬11-■?13-10 93-б)14—12—11—1718-3-1516113-10 9в)14-12_11¬1718415813—10 9"18315^=4• * * ХЛ'	1412_11-16113д)14-12_
11—
1718515с13Щ^ЖГ-]г18-5-15£Рис. 4.1. Варианты конструктивных решений фундаментов
зданий со стенами из изделий из автоклавного ячеистого бетона
а - монолитная гыита фундамента с монолитными стенами
подвала (цоколя): б - монолитная плита фундамента со стенами
подвала (цоколя) из бетонных блоков: в - сборный фундамент с
монолитными стенами подвала (цоколя): г. д - монолитная
плита со стенами подвала (цоколя) из ячеистобетонных блоков
1 - сплошная железобетонная плита: 2 - сборные фундаментные плиты:3 - монолитная стена подвала (цоколя): 4 - сборная стена подвала (цоколя)
из бетонных блоков: 5 - сборная стена подвала (цоколя) из ячеистобетон¬
ных блоков: 6 - монолитный железобетонный обвязочный гюяс стен подвала
(цоколя): 7 - монолитный железобетонный обвязочный пояс стен подвала
(цоколя) в лотковых блоках: 8 - гидроизоляция стен и пола гюдвала: 9 - плита
перекрытия; 10- монолитный железобетонный обвязочный контур пере¬
крытия: 11- теплоизоляционный вкладыш: 12- ячеистобетонный блок;13 - стена надземной части; 14 - наружный защитно-декоративный слой:
15- внутренний защитно-декоративный слой: 16 - дренаж: 17 - отмостка;
18 - отверстия для вентиляции325
составлять не менее 0,5% площади поперечного сечения
пояса, но во всех случаях не менее 300 мм2.Проведенный анализ работы фундаментов в различных
грунтовых условиях показал, что при строительстве зданий
со стенами из изделий из автоклавного ячеистого бетона
могут быть применены и другие конструктивные решения
конструкций нулевого цикла при условии обеспечения их
требуемой жесткости. Так, например, при определенных усло¬
виях строительной площадки фундамент может быть выполнен
из сборных плит (рис. 4.1в), но при этом стены заглубленной
части (подвала или цоколя) в обязательном порядке должны
быть монолитными, а жесткость стеновой «коробки» нулевого
цикла - достаточной д ля восприятия возможных неравномер¬
ных деформаций грунтовых оснований и фундаментов. При
устройстве стен подвала или цоколя из ячеистобетонных
блоков наличие по верхнему обрезу обвязочного пояса явля¬
ется обязательным при любой жесткости плиты.Обвязочный пояс может быть выполнен в лотковых яче¬
истобетонных блоках путем размещения в пространстве лотков
арматурных каркасов и их последующего замоноличивания.
Допускается также вариант устройства монолитного обвязоч¬
ного пояса. Следует заметить, что стены подвала целесооб¬
разно устраивать из ячеистобетонных блоков (рис. 4.1г, д) в
тех случаях, когда заглубленное пространство является эксплу¬
атируемым и отапливаемым, что практически всегда бывает
в индивидуальных жилых домах или одно-двухэтажных
зданиях общественного назначения.Поскольку фундамент зданий из ячеистого бетона в виде
сплошной монолитной плиты является негласным стандар¬
том в зарубежном строительстве, имеет смысл рассмотреть
его конструкцию и технологию устройства подробнее. Тем
более, что создание сплошного бетонного массива предполагает
целый комплекс предшествующих работ.После отрывки котлована до разметки мест расположения
входов инженерных коммуникаций на дне котлована устра¬
ивают подготовку из фракционированного щебня или гравия.
После устройства подготовки выполняют разметку прохожде¬
ний инженерных коммуникаций и монтируют опалубку фун¬
даментной плиты, после чего устанавливают и фиксируют в
проектном положении арматурные сетки (рис. 4.2).Приготовление и укладка бетоной смеси являются одними
из наиболее ответственных элементов комплекса работ нуле-326
Рис. 4.2. Общий вид котлована с установленной опалубкой,
входами инженерных коммуникаций и арматурными сеткамивого цикла. От качества бетонной смеси и ее укладки и уплот¬
нения зависит степень однородности и сплошности бетона,
а также его деформационно-прочностные показатели. Поэтому
наиболее рациональным вариантом является приготовление
бетонной смеси непосредственно на строительной площадке или
доставка ее от бетоносмесительных узлов к месту укладки бе¬
тоновозами, а подача в опалубку - бетононасосами (рис. 4.3). С
учетом размеров фундамента предпочтительнее применять ли¬
тые самоуплотняющиеся бетонные смеси, не требующие исполь¬
зования вибраторов и других механических приспособлений,
воздействие которых может привести к расслаиванию бетон¬
ной смеси и ухудшению показателей затвердевшего бетона.По мере подачи бетонной смеси в опалубку и укладки ее
в соответствии с проектными отметками выполняют (при не¬
обходимости) разравнивание и затирку поверхности (рис. 4.4).После окончания укладки бетонной смеси в опалубку обе¬
спечивают набор ее прочности и уход за свежеуложенным бе¬
тоном. Приступать к началу работ по возведению стен заглуб¬
ленной части здания рекомендуется не ранее чем через семь
дней, после набора бетоном не менее 50% проектной прочно-327
Рис. 4.3. Подача бетонной смеси бетононасосомста. Класс бетона по прочности на сжатие определяют расчетом
плиты на действие наиболее неблагоприятных сочетаний
нагрузок, которые могут возникать в процессе возведения (с
учетом возраста бетона) и эксплуатации здания. Независимо
от результатов расчета класс бетона по прочности на сжатие
рекомендуется принимать не менее С12/15. Для устройства фун¬
даментной плиты следует применять только тяжелый бетон.Независимо от технического решения конструктивных
элементов нулевого цикла, фундаменты со стенами подвала
или цоколя должны создавать жесткое основание для надзем¬
ной часта здания. Расчетная разность вертикальных перемеще¬
ний по верхнему обрезу стен подвала или цоколя под смеж¬
ными несущими элементами конструктивной системы
зданий (простенками, столбами, колоннами и др.) не должна
превышать 5 мм.328
Разравнивание бетонной смеси в соответствии
с проектными отметкамиЗатирка бетонной смесиРис. 4.4.329
Стены подвала или цоколя должны иметь горизонталь¬
ную и вертикальную гидроизоляцию, предохраняющую
материалы этих конструкций от увлажнения атмосферными
осадками, талыми и другими водами, а также расположен¬
ных выше частей здания от капиллярного подсоса влаги.
Горизонтальную гидроизоляцию устраивают по верхнему
обрезу стен подвала или цоколя, а также по верхнему обрезу
конструкций фундаментов и под полом подвала. Вертикаль¬
ную гидроизоляцию стен подвала или цоколя наносят с
наружной стороны. Как правило, гидроизоляционный слой
стен заглубленной части из тяжелого бетона выполняют с
применением обмазочных или рулонных материалов. Также
могут применяться гидроизоляционные штукатурные со¬
ставы, предназначенных для эксплуатации в грунте при пере¬
менном уровне грунтовых вод. Гидроизоляционные штука¬
турные составы должны быть устойчивы к воздействию
агрессивных сред классов по условиям эксплуатации ХС, XD,
а также в необходимых случаях - XF и ХА согласно класси¬
фикации [4.9].При необходимости утепления стен подвала или цоколя
теплоизоляционный материал следует располагать преиму¬
щественно с наружной стороны. Применяемые для этих целей
теплоизоляционные материалы должны иметь низкое водо-
поглощение, к которым относятся, например, экструдиро¬
ванные пенопласты. Для наружной тепловой изоляции допу¬
скается также применять системы утепления, рассчитанные
на эксплуатацию в грунте при переменном уровне грунтовых вод.Для обеспечения нормальных условий эксплуатации фун¬
даментных конструкций в зданиях со стенами из ячеистобе¬
тонных изделий независимо от конструкции фундаментов и
материала стен подвала или цоколя по периметру здания
рекомендуется предусматривать искусственное водопониже-
ние путем устройства дренажа (рис. 4.1). Дренажные тубы
следует укладывать на специально подготовленное основание
из щебня или гравия (рис. 4.5), а засыпать их - только гравием
округлой формы, что обеспечит быстрый и надежный отвод
дождевых и талых вод в систему. При устройстве дренажа в
обязательном порядке следует предусмотреть устройство
промывных колодцев (рис 4.6). которые в случае необходимости
позволят очистить трубы от мелких частиц грунта.Для отведения атмосферных осадков и талых вод от стен330
Рис 4.5. Монтаж дренажных труб по периметру здания на
подготовку из щебня или гравиянадземной части здания по периметру должна быть устроена
отмостка с уклоном, обеспечивающим надежный водоотвод.Для защиты стен надземной части здания, выполняемых
из ячеистобетонных изделий, от увлажнения в период таяния
снега, верхний обрез стен подвала или цоколя должен быть
расположен выше отмостки на величину, превышающую на
0,5 м среднее значение высот снегового покрова из наиболь¬
ших декадных за зиму, принимаемое по СНБ 2.04.02.Независимо от назначения пространства, находящегося
в заглубленной части здания, следует предусматривать возмож¬
ность его постоянной вентиляции. В зданиях с эксплуати¬
руемыми подвальными помещениями это может быть сделано
с помощью систем естественной или принудительной вентиля-331
Рис. 4.6. Промывной колодец дренажной системыции. Если подпольное пространство первого этажа является
неэксплуатируемым, то в наружных и внутренних стенах должны
быть устроены вентиляционные отверстия (рис 4.1).Конструкция и вопросы технологии возведения стен из
ячеистобетонных блоков заглубленной части здания рассмот¬
рены в подразделе 4.1.2.4.1.2. Стены - проектирование и
технология возведенияНаружные и внутренние стены из ячеистобетонных из¬
делий, включая стены заглубленной части зданий, традици¬
онно устраивают из блоков по СТБ 1117-98, длина которых
не превышает 625 мм. В зарубежной практике строительства
в последнее время все большее применение находят укрупнен¬
ные блоки (см. главу 1), монтируемые с помощью средств малой
механизации (рис. 4.7). Преимущество таких блоков заключа-332
Рис 4.7. Монтаж крупноразмерных стеновых блоков при помощи
специального захвата - траверсыется в том, что за счет их габаритов, составляющих три-четыре
и даже более блоков базового размера 600x300x250 мм, по¬
вышается техническая однородность кладки, что отражается
на ее прочности и теплотехнических показателях.В зарубежной практике, хотя и достаточно редко, для ус¬
тройства наружных стен находят применение и стеновые
панели вертикальной разрезки.Прочность ячеистого бетона блоков и его марку по средней
плотности назначают на основании расчетов по прочности
и сопротивления теплопередаче. Следует заметить, что
практически для всех домов коттеджного типа вопросы не¬
сущей способности стен отходят на второй план, а в основе
определения толщины наружных стен лежит теплотехни¬
ческий расчет. Толщину внутренних стен назначают из усло¬333
вий опирания плит перекрытия и особенностей конструк¬
тивного решения этих узлов, которые будут рассмотрены
ниже.Для наружных стен домов коттеджного типа применяют,
как правило, изделия из ячеистого бетона марки по средней
плотности D400 или D500 классов по прочности на сжатие
соответственно В1 и В1,5. Марку по морозостойкости ячеистого
бетона назначают в зависимости от срока нанесения наруж¬
ных защитно-декоративных покрытий. Если отделка кладки
предусмотрена в процессе строительства, то морозостойкость
бетона стеновых изделий должна составлять не менее 25 ци¬
клов (марка F25). В случае, если отделку предполагается вы¬
полнять в период эксплуатации здания, марку по морозо¬
стойкости следует назначать не ниже F35.Для кладки стен целесообразнее использовать тонкослой¬
ный (клеевой) раствор, швы из которого лишь на пять с неболь¬
шим процентов повышают теплопроводность стен (см. под¬
раздел 3.4). При невозможности использования по тем или
иным причинам тонкослойных растворов д ля кладки стен могут
применяться тяжелые или легкие (плотностью менее 1500 кг/м3)
растворы по СТБ 1307-2002. Толщина швов кладки на тяжелых
или легких (плотностью менее 1500 кг/м3) растворах должна
составлять 10+12 мм. В этом случае теплопроводность кладки
должна быть уточнена путем расчета с учетом требований[4.7].Сочетание растворов различных типов для ведения кладки
не допускается.Несмотря на то, что несущая способность стен одно- двух¬
этажных зданий при действии сжимающих нагрузок прак¬
тически всегда будет обеспечена, расчет стен по прочности
выполняют согласно положений [4.12]. Расчетные сопро¬
тивления кладки из блоков из ячеистого бетона автоклавного
твердения на тонкослойных (клеевых) растворах при высоте
ряда 200-300 мм и на растворах всех видов при высоте ряда
500-1000 мм приведены в табл. 4.1, а на легких (плотностью
менее 1500 кг/м3) растворах при высоте ряда 200-300 мм -
в табл. 4.2.При назначении расчетного сопротивления кладки при
сжатии из ячеистобетонных блоков автоклавного твердения
на растворах всех видов следует учитывать требования п. 3.11 а
СНиП 11-22-81.334
Таблица 4.1
Расчетные сопротивления сжатию кладки из
блоков из ячеистого бетона автоклавного твер¬
дения на тонкослойных растворах (клеевых
смесях) при толщине шва 1 -3 мм и высоте ряда
200-300 мм и на растворах всех видов при высоте
ряда 500-1 ООО ммКлассы бетонаРасчетные сопротивления /?, МПаВ3,51,0В2,50,8В20,6В1,50,5В10,3Таблица 4.2Расчетные сопротивления сжатию кладки из
блоков из ячеистых бетонов автоклавного тверде¬
ния на легком растворе (плотностью менее
1500 кг/м3) при высоте ряда кладки 200-300 ммКлассы бетонаРасчетные сопротивления /?, МПа на рас¬
творе с пределом прочности на сжатие1007550В3,51,31,21.1В2,51,11,00.9В20.90,850,7В1,50,750,70,6В10,60,550,5Расчетные сопротивления кладки из блоков из ячеистых
бетонов автоклавного твердения на тонкослойном растворе
(клеевой смеси) с толщиной шва 1-3 мм при расчете на изгиб
сечений кладки, проходящих по горизонтальным и вертикаль¬
ным швам, следует принимать по табл. 4.3.Расчетные сопротивления R, МПа (кгс/см2) кладки из
блоков из ячеистых бетонов автоклавного твердения на тон¬
кослойном растворе (клеевой смеси) с толщиной шва 1-3 мм
растяжению при расчете на срез следует принимать равными
Rsi = 0,05 МПа (0,5 кгс/см2).В остальных случаях осевого растяжения, растяжения при
изгибе и срезе расчетные сопротивления кладки из блоков335
Таблица 4.3Расчетные сопротивления кладки из блоков из ячеи¬
стых бетонов автоклавного твердения на тонко¬
слойном растворе (клеевой смеси) с толщиной шва
1-3 мм при расчете на изгиб сечений кладки, прохо¬
дящих по горизонтальным и вертикальным швамВид нанрнженного
состоянияОбозна¬чениеРасчетные сопротивления /?, МПапри классе бетонаВ3,5В2,5В2В1.5В1Растяжение при из¬
гибе по перевязанно¬
му сечениюR,h0,060,040,0330,0250,015из ячеистых бетонов автоклавного твердения на тонкослой¬
ных растворах (клеевых смесях) и тяжелых растворах следует
принимать по табл. 10 СНиП 11-22-81, а на легких растворах -
по табл. 10 СНиП И-22-81 с коэффициентом 0,9.При расчете кладки стен на сжатие модуль деформаций
кладки из блоков из ячеистого бетона автоклавного тверде¬
ния определяют согласно п.п. 3.20-3.22 СНиП 11-22-81, модуль
сдвига - согласно п. 3.27 СНиП II-22-81, а упругую характери¬
стику принимают по таблице 15 СНиП II-22-81 как для камней
из автоклавных ячеистых бетонов. Предельные деформации
укорочения кладки из блоков из ячеистого бетона автоклав¬
ного твердения при сжатии следует принимать равными
е =0,002.иОтносительные деформации кладки следует определять
согласно п. 3.23 СНиП Н-22-81. Деформации усадки кладки
из блоков из ячеистого бетона автоклавного твердения прини¬
мают равными 4 10 4. Коэффициент линейного расширения
кладки из блоков из ячеистого бетона автоклавного тверде¬
ния следует принимать равным а(= 0,000008.При проектировании стен из ячеистобетонных блоков
следует придерживаться правил, изложенных ниже.4.1.2.1.	Правила проектирования стен изячеистобетонных блоковВ зависимости от толщины стен они могут выполняться
как в один, так и два блока. Стены толщиной 300 мм и менее
следует проектировать только в один блок, стены большей
толщины - в один или два блока. Стены в два блока следует336
проектировать с тычковой или платковой перевязкой верти¬
кальных швов в плоскости стены (рис. 4.8). Тычковые ряды
следует располагать через один ложковый ряд. Опорный и
верхний ряды кладки в два блока по толщине всегда следует
выполнять тычковыми.Рис. 4.8. Варианты перевязки в кладке стен, выполняемой в два
блока по толщинеа - кладка стены с перевязкой ложковых (1) рядов тычковыми (2)
рядами блоков (через один ложковый ряд);
б - кладка стены с поочередной перевязкой платковых рядов
наружной (3) и внутренней (4) верстыГлубина платковой перевязки должна составлять не менее
1/5 толтины стены, но не менее 100 мм.Перевязку вертикальных швов в ложковых рядах кладки
следует устраивать по цепной порядовой схеме. Глубина пере¬
вязки должна составлять не менее 1 /3 длины блока. При пере¬
вязке вертикальных швов в смежных ложковых и тычковых
рядах допускается принимать не менее 1/4 размера блока в на¬
правлении ложковых рядов.Сопряжения стен разных направлений следует проектиро¬
вать с цепной порядовой перевязкой вертикальных швов. Глубина
перевязки должна составлять не менее 1/3 длины блока.При производстве работ сопряжения стен разных направ¬
лений следует устраивать только наклонной штрабой. Устрой¬
ство сопряжений стен разных направлений вертикальной
штрабой не допускается.При проектировании элементов конструкций из блоков
из ячеистого бетона автоклавного твердения необходимо
предусматривать конструктивное поперечное армирование
в плоскости кладки стен: в уровне перекрытий путем устрой¬337
ства обвязочного пояса (рис. 4.9), в подоконных зонах (рис. 4.10),
на глухих участках стен, а также во всех случаях по высоте кладки
при расстоянии в свету между перекрытиями более 3,0 м
(рис. 4.11). При расстоянии в свету между перекрытиями более
3,0 м кладка должна быть армирована не менее чем в двух уров¬
нях по высоте. Кроме того, замкнутый пояс следует устраи¬
вать в пределах верхнего ряда кладки по периметру наруж¬
ных и внутренних стен, включая фронтоны и другие элементы
(рис. 4.12).Рис. 4.9. Конструктивное поперечное армирование кладки
а- в местах опирания плит перекрытий: б- в местах опирали.я
элементов стропильной кровли1 - кладка стены: 2 - плиты перекрытия: 3 - обвязочный пояс:4 - мауэрлат: 5 - элементы стропильной кровли (стропильные балки и
обрешетка)Площадь сечения конструктивной арматуры должна со¬
ставлять:-	в уровне дисков перекрытий или непосредственно под
ними - не менее 150 мм2;-	в подоконных зонах - не менее 75 мм2;-	на глухих участках стен и во всех случаях по высоте кладки
при расстоянии в свету между перекрытиями более 3,0 м¬
не менее 150 мм2 на 1 м2 вертикального поперечного сечения
стены.Конструктивное армирование кладки следует выполнять
арматурной сталью S400 по ГОСТ 5781-82 или S500 по
ГОСТ 5781-82, ГОСТ 10884-94, принимая число стержней по
ширине кладки не менее двух. При невозможности размеще¬
ния двух стержней по ширине, допускается их располагать338
Рис. 4.10. Конструктивное армирование кладки в подоконных зонах
а- в штрабе рядовых блоков; б - в лотковых блоках
1 - кладка стены; 2 - подоконный ряд блоков; 3 - конструктивная
арматура; 4 - бетон (раствор); 5 - лотковые блоки; 6 - теплоизоляцион¬
ный вкладышв соседних по высоте швах или пазах блоков, по вертикали
или армировать кладку одним стержнем с эквивалентной
площадью сечения.[Vт-Ъ-<В .Л/;Рис. 4.11. Конструктивное армирование кладки по высоте стен
1 - обвязочный пояс: 2 - конструктивное армирование кладки подоконной
зоны: 3 - конструктивное армирование кладки в пределах высоты
простенка: 4 - конструктивное армирование кладки глухого участка
стены при расстоянии между перекрытиями в свету не более 3 м;5	- то же. при расстоянии между перекрытиями в свету более 3 м339
Рис. 4.12. Схема устройства замкнутого обвязочного пояса по
верхнему обрезу кладки несущих стен здания1 - наружные стены: 2 - внутренняя стена:3 - замкнутый обвязочный поясСледует иметь в виду, что качество строительства зданий
из ячеистого бетона во многом зависит от тщательности
разработки проектной документации, которая в свою очередь
должна учитывать все нюансы, связанные с ведением кладки.
Технология возведения стен, в том числе заглубленной части
здания, из ячеиячеистобетонных блоков имеет ряд харак¬
терных особенностей, апробированных многолетней практикой
строительства, но по ряду причин не отраженных в действу¬
ющих нормативных документах. Поэтому рассматриваемые
ниже технологические аспекты могут оказаться полезными
при разработке проектной документации.4.1.2.2.	Общие правила возведения стен изячеистобетонных блоковПосле того, как бетон фундамента набрал соответствую¬
щую прочность, приступают к возведению стен заглубленной
части. Для этого выполняют разметку мест расположения
наружных и внутренних стен (рис. 4.13) или намечают места340
Рис. 4.13. Разметка мест положения внутренних и наружных
стен на поверхности фундаментаустановки угловых блоков и переносят разбивочные оси на
поверхность фундамента.Горизонтальную гидроизоляцию между фундаментом и
опорным рядом блоков стен заглубленной части устраивают
с помощью гидроизоляционного раствора, наносимого кистью
в несколько слоев (рис. 4.14). Горизонтальная гидроизоляция
может быть также выполнена и традиционным способом - с
помощью рулонных гидроизоляционных материалов, укла¬
дываемых по слою свежего плотного цементно-песчаного раст-Рис. 4.14. Устройство горизонтальной гидроизоляции из
специального состава, наносимого кистью в несколько слоев341
вора (с соотношением цемент-песок - 1:3) толщиной 10 мм
(рис. 4.15, рис. 4.16). Подстилающий слой свежего раствора
необходим для того, чтобы избежать повреждений гидроизо¬
ляционного слоя неровностями бетонной поверхности.В обоих случаях ширина горизонтального слоя гидроизо¬
ляции должна быть несколько больше толщины стены.По слою горизонтальной гидроизоляции укладывают слой
плотного цементно-песчаного раствора толщиной 10+15 мм,
на который устанавливают угловые блоки опорного ряда
(рис. 4.17). Установка угловых блоков является очень ответ¬
ственным моментом, поскольку от точности их положения во
многом зависит качество конструкций стен и трудоемкость
последующих работ. После установки угловых блоков выпол¬
няют укладку остальных блоков опорного ряда. На тычковые
поверхности блоков наносят тот тип раствора, который будетРис. 4.15. Устройство постилающего слоя из свежего плотного
цементно-песчаного раствора342
Рис 4.16. Укладка рулонного гидроизоляционного материала на
слой свежего плотного цементно-песчаного раствораприменяться в дальнейшем при ведении кладки. Проектное
положение блоков выверяют с помощью гидравлического уровня
и исправляют резиновым молотком (рис. 4.18). При выполне¬
нии кладки опорного ряда важно получить горизонтальную
поверхность, не имеющую выступов из-за перепада соседних
блоков по высоте. Возникающие мелкие неровности заглажи¬
вают с помощью с помощью стальной терки-шрейдера (рис. 4.19),
после чего образовавшуюся пыль тщательно выметают щеткой
(рис. 4.20) или удаляют сжатым воздухом.Если для устройства стен используют блоки с тычковыми
поверхностями, имеющими профиль типа «паз-гребнь» (рис. 4.21),
контроль положения блоков имеет особое значение и должен
осуществляться с особой тщательностью для обеспечения плот¬
ного примыкания блоков по вертикальным швам, которые
выполняют насухо.343
Рис. 4.17. Укладка блоков опорного рядаРис. 4.18. Выравни¬
вание положения блока
по уровню с помощью
резинового молотка344
Рис. 4.19. Вырав¬
нивание поверхно¬
сти кладки тер-
кой-шре йдеромПри ведении кладки на тонкослойных (клеевых) раство¬
рах очень важно правильно приготавливать и применять раст¬
ворную смесь, которую приготавливают на основе сухой смеси,
состоящей из цемента, тонкомолотого песка и добавок. При при¬
готовлении растворной смеси сухой состав затворяют водой и
тщательно перемешивают с помощью миксера.Рис. 4.20. Удале¬
ние пыли щеткой
после выравнива¬
ния поверхности
теркой-шрейде-
ром345
Рис. 4.21. Кладка из блоков с профилем тычковых поверхностей
типа таз-гребень»Очень важное значение для качества кладки имеет кон¬
систенция растворной смеси, которую определяют путем нане¬
сения на тычковую поверхность блока в его проектном поло¬
жении (рис. 4.22). Считается, что смесь имеет требуемую кон¬
систенцию в том случае, если будучи нанесенной на верти¬
кальную поверхность, она не оплывает (слишком жидкая
смесь) и не обваливается кусками (слишком жесткая смесь),
а сохраняет бороздообразную форму, созданную специаль¬
ным мастерком (шпателем) с зубчатым краем. При нанесении
растворной смеси ее следует наносить на всю поверхность,
не оставляя свободных участков. При осаживании блока рези¬
новым молотком растворная смесь должна выдавливаться
из горизонтальных и вертикальных швов, что свидетель¬
ствует о полном их заполнении. Полнота заполнения раст-346
Рис. 4.22. Консистенция смеси тонкослойного (клеевого)
раствора для кладки из ячеистобетонных блоковворных швов играет очень важную роль для обеспечения
трещиностойкости гидроизоляционных и штукатурных покры¬
тий. Незаполненные швы или их отдельные участки могут
привести к концентрации в этих местах напряжений, возни¬
кающих при усадке штукатурного раствора, и образованию
трещин.Следует обратить внимание на то, что при ведении кладки
на тонкослойном растворе только в ее опорном ряду допуска¬
ется применение растворов двух типов: обычного цементно¬
песчаного - для опорного горизонтального шва по слою гори¬
зонтальной гидроизоляции и тонкослойного (клеевого) - для
заполнения вертикальных швов кладки. В дальнейшем кладка
должна выполняться только на одном типе раствора, в дан¬
ном случае - тонкослойном. Если же кладка изначально запро¬347
ектирована на обычном цементно-песчаном растворе с тол¬
щиной швов 10+12 мм. тонкослойный (клеевой) раствор не ис¬
пользуют.После того, как выложен опорный ряд кладки из ячеисто¬
бетонных блоков, на его поверхность наносят еще один слой
гидроизоляционного раствора для дополнительной защиты
от возможного капиллярного подсоса (рис. 4.23). Кладку после¬
дующих рядов выполняют в соответствии с указанными выше
правилами.По верхнему обрезу кладки стен заглубленной части устра¬
ивают железобетонный обвязочный контур. В стенах из
ячеистобетонных блоков такой контур может быть выполнен
в лотковых блоках, уложенных в верхнем ряду. В полостях
лотковых блоков располагают арматурный каркас, которые
затем заполняют бетонной смесью.Рис. 4.23. Нанесение дополнительного гидроизоляционного слоя
на поверхность опорного ряда кладки из ячеистобетонных блоков348
Одним из преимуществ ячеистого бетона является его
хорошая обрабатываемость механическим инструментом.
При необходимости выполнения сложных геометрических
форм, например, с криволинейными очертаниями, а также
при ведении участков стен, длины которых не кратны раз¬
мерам блоков, часто приходится прибегать к использованию
изделий нестандартных размеров. Эти изделия легко могут
быть получены путем резки с помощью механических (рис. 4.24)
или ручных (рис. 4.25) пил. Кроме того, благодаря указанным
свойствам ячеистого бетона, в стенах легко устраивать скрытую
проводку (рис. 4.26). устанавливать утопленную фурнитуруРис. 4.24. Распиловка ячеистобетонных блоков стационарной и
ручной электрическими пилами349
Рис. 4.25. Распиловка ячеистобетонных блоков ножовкой с
победитовыми насадкамиэлектросетей (рис. 4.27), а также размещать другие элементы
инженерных коммуникаций.Рассмотренные особенности выполнения кладки из элемен¬
тов из автоклавного ячеистого бетона должны быть в той
или иной мере отражены в соответствующих нормативных
документах и проектной документации.Внутренние стены и перегородки возводят по тем же
правилам, что и наружные стены. Сопряжения наружных и
внутренних стен выполняют перевязкой блоков на глубину
не менее 200 мм. Примыкание перегородок к стенам устраи-350
Рис. 4.26. Устройство борозд и штраб для скрытой
электропроводки ручным и электрическим инструментом351
Рис. 4.27. Устрой¬
ство гнезда для
размещения розет¬
ки электрической
сетивают с применением гибких связей из стальных полос, заранее
закрепляемых в соответствующих местах в швах стен
(см. рис. 4.21).4.1.2.3.	ПеремычкиПроемы в стенах перекрывают сборными брусковыми
или арочными перемычками. При отсутствии или невозмож¬
ности изготовления сборных изделий требуемой длины или
несущей способности применяют сборно-монолитные пере¬
мычки, устраиваемые с применением лотковых блоков.В зависимости от величины нагрузки, воспринимаемой
сборно-монолитными перемычками, они могут быть армиро¬
ваны как обычной (рис. 4.28), так и жесткой (рис. 4.29) армату¬
рой. Последние следует применять для ограничения ширины
раскрытия швов между лотковым блоками. Сборно-моно¬
литные перемычки следует проектировать как свободно
опертые. Глубина опирания несущих сборно-монолитных пере¬
мычек на стены должна составлять не менее 250 мм, нене-
сущих - не менее 150 мм.Расчет сборных перемычек выполняют по СНиП 2.03.01 -84*.
сборно-монолитных перемычек - по СНБ 5.03.01 -02, не учиты¬
вая в расчете лотковые блоки из ячеистого бетона автоклав¬
ного твердения. Бетон замоноличивания лотковых перемычек
рекомендуется принимать не ниже класса по прочности на
сжатие С|6/20.352
Рис. 4.28. Сборно-монолитная перемычка со стержневой арматуройРис. 4.29. Сборно-монолитная перемычка с жесткой арматурой
в лотковых блоках1	- кладка наружной стены:2	- лотковый блок:3	- жесткая арматура (прокатной профиль);4	- бетон замоноличивания353
Несущие перемычки, воспринимающие нагрузку от пере¬
крытий, рассчитывают с учетом фактической схемы приложе¬
ния нагрузок. Перемычки, воспринимающие только нагрузку
от кладки, рассчитывают как висячие балки согласно СНиП
И-22-81.Монтаж сборных перемычек в зависимости от их размеров
и веса выполняют как вручную, так и с помощью грузоподъем¬
ных механизмов. Обычно захват крупноразмерных пере¬
мычек производят специальными траверсами или мягкими
стропами, не повреждающими ребра ячеистобетонного сече¬
ния. Перемычки укладывают на тот тип раствора, который
применяется для кладки стен. Сочетание растворов различ¬
ных типов для ведения кладки и опирания перемычек не
допускается.Сборно-монолитные перемычки устраивают непосред¬
ственно на месте их проектного положения. Для этого в свету
проема сооружают поддерживающую конструкцию, на
которой монтируют лотковые блоки.4.1.2.4.	Защитно-декоративные покрытия стенКонструкции из блоков из ячеистого бетона автоклавного
твердения обычно проектируют с декоративно-защитными
слоями.Декоративно-защитные слои со стороны фасада здания
могут быть выполнены из кладочных материалов, облицовоч¬
ных материалов и изделий с механическим креплением, а
также штукатурными и окрасочными составами. Примене¬
ние облицовочных материалов и изделий с креплением на
клеящих составах для отделки стен из изделий из ячеистого
бетона автоклавного твердения не допускается.Нанесение штукатурных составов следует начинать при
влажности ячеистобетоных блоков не выше 27%.Декоративно-защитные слои из кладочных материалов
со стороны фасада здания допускается устраивать в домах
не выше двух этажей (не считая цокольный и мансардный
этажи). При этом опирание кладки отделочного слоя должно
выполняться только на конструкцию стен подвала или цоколя.
Передача вертикальных усилий от облицовочного слоя на
кладку стен не допускается.Кладку декоративно-защитного слоя наружных стен со
стороны фасада здания для обеспечения беспрепятственного
удаления водяных паров, диффундирующих через огражде¬354
ние из помещений, следует проектировать на относе с венти¬
лируемой воздушной прослойкой и креплением к основной
кладке стальными связевыми элементами. Количество сталь¬
ных связевых элементов определяют расчетом, но в любом
случае принимают не менее 4 шт. на 1 м2 поверхности стены,
при этом общая площадь поперечного сечения связевых
элементов должна составлять не менее 300 мм2. Стальные
связевые элементы в зависимости от условий эксплуатации
должны иметь антикоррозионное покрытие согласно требо¬
ваниям СНиП 2.03.11-85 [4.11].Для устройства декоративно-защитных слоев вертикаль¬
ных поверхностей кладки со стороны фасада, а также изнутри
здания в помещениях с сухим и нормальным режимами
эксплуатации целесообразно использовать составы для высо¬
кокачественных штукатурных работ по СТБ 1072-97 [4.3],
строительные композиции по СТБ 1263-2001 [4.4] или шту¬
катурные смеси по СТБ 1307-2002 [4.5], модифицированные
полимерными добавками. В помещениях с влажным режимом
эксплуатации, а также в местах возможного непосредствен¬
ного воздействия влаги необходимо использовать гидроизоля¬
ционные штукатурные составы. Все штукатурные составы,
строительные композиции и штукатурные смеси, применя¬
емые для отделки поверхностей из ячеистого бетона, должны
быть модифицированы водоудерживающими добавками из
расчета 98% водоудерживающей способности.Для отделки вертикальных поверхностей теплоизоляцион¬
ной кладки в местах, где возможно образование снеговых меш¬
ков и интенсивное воздействие атмосферной влаги, необходимо
применять составы для высококачественных штукатурных
работ, предназначенные для эксплуатации в местах повышен¬
ной влажности. Для устройства декоративно-защитных слоев
горизонтальных и наклонных поверхностей кладки в местах
возможного воздействия атмосферных осадков в виде дождя,
снега или талых вод независимо от наличия водоотводящих
устройств применяют гидроизоляционные составы по СТБ
1072-97.При толщине защитно-декоративного слоя до 10 мм
включительно его допускается не армировать. Если толщина
защитно-декоративного слоя составляет от 10 мм до 15 мм,
для более равномерного распределения усадочных дефор¬
маций его необходимо армировать стеклосеткой ССШ-160
по ТУ РБ 05780349.017-97 [4.6]. При толщине защитно-декора¬
тивного слоя от 15 мм до 20 мм включительно следует предусмат¬355
ривать армирование стальной сеткой по ГОСТ3826-82 [4.1] или
ГОСТ 5336-80 [4.2]. Проектирование защитно-декоративного
слоя толщиной более 20 мм не допускается.Для ограничения ширины раскрытия трещин в декора¬
тивно-защитных слоях, устраиваемых с применением штука¬
турных составов, строительных композиций и штукатурных
смесей со стороны фасада и помещений независимо от наличия
армирования этих слоев должно быть предусмотрено конст¬
руктивное армирование:-	в верхних и нижних углах проемов;-	в подоконных зонах;-	по длине сборно-монолитных перемычек;-	по высоте выступающих углов.Конструктивное армирование следует выполнять:-	штукатурных слоев без армирования и с армированием
стеклосеткой ССШ-160 по ТУ РБ 05780349.017 - из сетки
ССШ-160;-	штукатурных слоев с армированием стальной сеткой
по ГОСТ 3826 или ГОСТ 5336 - из сетки по указанным НТД.Схемы расположения конструктивного армирования
приведены на рис. 4.30.а)в)Рис. 4.30. Конструктивное армирование
защитно-декоративного слоя кладки из
ячеистобетонных блоков
а- в подоконной зоне и в углах проемов:
б-по открытым поверхностям и в опорных
зонах сборно-монолитных перемычек:
в-с наружной стороны выступающих углов
1 - кладка стены: 2 - сборная перемычка:3 - сетка косвенного армирования в углах
проемов: 4 - сетка косвенного армирования
в подоконной зоне: 5 - сборно-монолитная
перемычка: 6-сетка косвенного армирования
по открытым поверхностям перемычек356
Нанесение составов защитно-декоративных покрытий
следует производить на заранее подготовленную поверхность.
В первую очередь необходимо устранить все неровности,
впадины, мелкие сколы бетона, образовавшиеся в процессе
транспортирования и укладки ячеистобетонных блоков, а
также затереть щели вдоль линий вертикальных и горизон¬
тальных швов. Подготовку поверхностей стен под отделку можно
выполнять как составами, применявшимися для кладки стен,
так и специальными ремонтными композициями (рис. 4.31).
После ремонта дефектных участков поверхность стен еще
раз шлифуют теркой, удаляют пыль, после чего приступают
к нанесению составов защитно-декоративных покрытий.б)Рис. 4.31. Опирание многопустотных
плит на кладку стен из ячеисто¬
бетонных блокова - вариант с передачей усилия от
верхнего яруса кладки на опорнуючасть плиты: б - вари¬
ант с передачей усилия
от верхнего яруса кладки
на кладку нижнего яруса1	- плита перекрытия:2	- кладка стены:3	- железобетонный
распределительный
пояс: 4 - теплоизоля¬
ционный вкладыш:5 - выравнивающий слой
раствора: 6 - неза¬
полненный шов357
Нанесение защитно-декоративных покрытий может выпол¬
няться как вручную, так и механизированным способом. По¬
следний предпочтительнее тем, что позволяет получать более
ровную поверхность нанесенного слоя материала и его одно¬
родную структуру.4.1.3.	Перекрытия - особенности
конструкции и проектированияПерекрытия в малоэтажных домах коттеджного типа со
стенами из ячеистобетонных блоков устраивают, как правило,
сборными из плит заводского изготовления, хотя в некоторых
случаях, особенно при сложных очертаниях в плане, исполь¬
зуют и монолитный железобетон. Монолитные перекрытия
в домах такого типа традиционно проектируют как неразрез¬
ные, прибегая при сложных конфигурациях к статическому
расчету методом конечных элементов с последующим конст¬
руированием в соответствии с действующими нормами
проектирования. Конструкция монолитного перекрытия и
технические решения узлов его опирания на стены достаточно
просты и поэтому не требуют подробного рассмотрения. В то
же время конструкции сборных перекрытий имеют некото¬
рые характерные особенности, которые рассматриваются в
этом подразделе.Перекрытия в домах со стенами из ячеистобетонных блоков
устраивают с применением одного из двух типов плит: ячеисто¬
бетонных по серии Б. 1.041-1.2000 или многопустотных плит
из тяжелого или легкого бетона по серии 1.041-1 (рис. 4.31).
Как вариант, перекрытия могут быть выполнены и из много¬
пустотных плит безопалубочного формования по шифру 0-312.
Опирание плит из тяжелого бетона непосредственно на кладку
выполнять не рекомендуется ввиду значительной разницы
жесткостей тяжелого или легкого и ячеистого бетонов. В таких
случаях вдоль линии опирания плит устраивают непрерыв¬
ный железобетонный пояс, принимая его ширину в пределах
200+250 мм (рис. 4.32).В зарубежной практике строительства по периметру
ячейки перекрытия устраивают, так называемый, кольцевой
анкер из монолитного железобетона. Как было отмечено в
главе 3, назначение кольцевого анкера заключается в повы¬
шении сопротивления несущего остова здания действию
ветровых нагрузок и устойчивости при аварийных воздей-358
Рис. 4.32. Опирание многопустотных плит на кладку стен из
ячеистобетонных блоков с устройством обвязочного контура
1 - плита перекрытия: 2 - кладка стены: 3 - железобетонный
распределительный контур: 4 - бетон монолитного обвязочного
контура: 5 - арматурный каркас обвязочного контура: 6 - анкер¬
ный выпуск из железобетонного распределительного контура:7 - выравнивающий слой раствора: 8 - теплоизоляционный вкладышствиях. Для повышения сопротивления кладки стен из ячеи¬
стобетонных блоков действию силовых и температурных на¬
грузок, а также проявлениям усадочных деформаций и нерав¬
номерных деформаций оснований фундаментов кольцевой
анкер связывают железобетонным опорным контуром, создавая359
таким образом замкнутый монолитный контур (рис. 4.33).
Для этих же целей в межплитные швы, которые по окончании
монтажа плит заполняют плотным цементно-песчаным раст¬
вором или высокоподвижным бетоном, укладывают арматур¬
ные стержни. В отечественной практике строительства такая
конструкция перекрытий с многопустотными плитами из
тяжелого и легкого бетонов распространения не получила.Перекрытия из многопустотных железобетонных плит це¬
лесообразно устраивать при шаге несущих стен больше 6 м,
а также в тех случаях, когда несущей способности плит из
ячеистого бетона не достаточно. В подавляющем же большин¬
стве индивидуальных жилых домов ввиду особенностей их
объемно-планировочного решения шаг стен редко превышает
6 м, поэтому в таких случаях применяют плиты перекрытия
из автоклавного ячеистого бетона. Конструкция перекрытий
с плитами из ячеистого бетона принципиально не отличается
от аналогичных конструкций с применением плит из тяже¬
лого бетона, за исключением того, что устройство по периметру
ячеек перекрытия железобетонного обвязочного контура,
аналогичного упомянутому кольцевому анкеру, является обяза¬
тельным. Одной из особенностей конструкции обвязочного
контура является то, что он должен быть замкнутым и ни
при каких условиях не должен прерываться по длине.4.1.3.1.	Общие положения по проектированиюперекрытий с плитами из ячеистого бетонаОбщий вид конструкции перекрытия с плитами из ячеистого
бетона показан на рис. 4.33.Плиты из ячеистого бетона автоклавного твердения на
глухих участках стен и простенков опирают непосредственно
на кладку, принимая длину площадки опирания плит тор¬
цами в соответствии с объемно-планировочным решением
здания, но не менее значения, указанного в рабочих черте¬
жах серии Б1.041-1.2000. При опирании плит из ячеистого
бетона автоклавного твердения на сборно-монолитные пере¬
мычки дину площадки опирания следует отсчитывать от грани
железобетонной части перемычек, обращенной к помещению.Швы между плитами тщательно заполняют плотным
цементно-песчаным раствором марки не ниже М100 или тяже¬
лым (мелкозернистым) бетоном. Необходимость заполнения
швов и осуществления за ним тщательного контроля в
процессе производства работ обусловлена обеспечением360
Рис. 4.33. Схема сборно-монолитного перекрытия
1 - стена; 2 - плита перекрытия: 3 - обвязочный контура:4 - плоский каркас обвязочного контура; 5 - гнутые стержни в
углах обвязочного контура; 6 - теплоизоляционный вкладыш:7 - замоноличенный межплитный шовсовместной работы плит при неравномерных нагрузках на
перекрытие и исключения, так называемого, «клавишного»
эффекта.Для пропуска инженерных систем через перекрытия из
плит из ячеистого бетона следует применять укороченные плиты,
опираемые одним концом на стену, а другим - на поддержи¬
вающие элементы (рис. 4.34), изготавливаемые из листового
или фасонного проката. При невозможности применения
укороченных плит могут быть предусмотрены монолитные
участки. Следует иметь в виду, что устройство технологи¬
ческих отверстий и проемов в плитах из ячеистого бетона авто¬
клавного твердения не допускается.Как уже было отмечено, по периметру каждой ячейки
перекрытий, устраиваемых с применением плит из ячеистого
бетона, независимо от значений действующих на него на¬
грузок и несущей способности плит должен быть устроен зам¬
кнутый железобетонный обвязочный контур. Его выполняют361
Рис. 4.34. Опирание укороченных плит перекрытия (1) из
ячеистого бетона на поддерживающие элементы (2)из тяжелого или мелкозернистого бетона класса по прочности
на сжатие не ниже С20/25 и армируют стержневой арматурной
сталью класса S400 или S500. Высота поперечного сечения
элементов обвязочного контура должна быть равна высоте
плит перекрытия. Ширину поперечного сечения элементов
обвязочного контура следует назначать с учетом толщины стен,
условий обеспечения восприятия элементам обвязочного кон¬
тура растягивающих усилий и размещения арматуры. По конст¬
руктивно-технологическим соображениям ширину сечения эле¬
ментов обвязочного контура следует принимать не менее 100 мм.Для лучшего сопротивления действию вертикальной по¬
перечной нагрузки перекрытие следует проектировать таким
образом, чтобы опорные реакции от плит передавать на все
стены опорного контура. Это достигается заведением продоль¬
ных граней крайних плит ячейки перекрытия на стены на
глубину 50 мм. В случае, если профиль продольных граней
плит обеспечивает надежный и прочный контакт с бетоном
обвязочного контура, допускается через него передать часть
нагрузки от перекрытия на стены (рис. 4.35).362
Рис. 4.35. Варианты сопряжения плит из ячеистого бетона со
стенамиа - опирание продольной гранью;б - передача усилия через железобетонный обвязочный контур
1 - кладка стены: 2 - плита перекрытия из ячеистого бетона;3	- железобетонный обвязочный контурДля предотвращения хрупкого разрушения и обрушения
плит перекрытия из ячеистого бетона при аварийных воздей¬
ствиях (например, взрывах газа, горюче-смазочных мате¬
риалов и т. п.) следует предусматривать связь плит со стенами.
Эту связь обеспечивают установкой между плитами стержней
из арматурной стали класса S400 или S500 диаметром 10 мм
в виде Г-образных стержней (рис. 4.36). Глубину анкеровкиРис. 4.36. Устройство связей перекрытия со стенами с
помощью Г-образных стержней1 - кладка стены: 3 - плиты перекрытия: 3 - обвязочный контур:
4 - каркас обвязочного контур; 5 - замоноличенный шов между
плитами: 6 - Г-образный стержень
Г-образных стержней в бетоне обвязочного контура и швов
между плитами определяют согласно указаниям п.п. 11.2.31¬
11.2.34 СНБ 5.03.01.При действии на ячейку перекрытия поперечной (верти¬
кальной) нагрузки конструкция испытывает изгиб в двух направ¬
лениях - вдоль и поперек пролета плит. Схема развития де¬
формаций и соответствующих им усилий по направлению осей
симметрии ячейки перекрытия прямоугольной формы пока¬
зана на рис. 4.37.Рис. 4.37. Схема деформаций и усилий в элементах ячейки
сборно-монолитного перекрытияа - общий вид перекрытия; б - расчетная схема ячейки
1 - стена; 2 - обвязочный контур; 3 - плиты перекрытия364
Вследствие изгиба плит в плоскости, параллельной их про¬
лету, опорные сечения (торцы) плит стремятся повернуться
на некоторый угол. За счет образования и раскрытия нормаль¬
ных трещин торцы плит стремятся получить линейное (горизон¬
тальное) перемещение. Повороту и горизонтальному перемеще¬
нию торцов плит препятствует обвязочный контур. Ввиду огра¬
ничения перемещений торцов возникает усилие продольного
распора N,, распределенное по длине поперечных элементов
обвязочного контура. Для плит, входящих в состав ячейки пере¬
крытия, усилие продольного распора является сжимающим,
приложенным по торцам, и создает разгружающее воздей¬
ствие в виде сосредоточенных моментов, действующих на
опорах, и имеющих знак, обратный знаку моментов от действия
внешней нагрузки. Для продольных элементов обвязочного
контура усилие продольного распора является растягивающим.Плиты перекрытия ввиду различных граничных условий
по боковым (продольным) граням и перераспределения усилий
через замоноличенные швы прогибаются неравномерно и
испытывают кручение относительно продольной оси. Боковые
(продольные) грани крайних плит ячейки перекрытия стремятся
повернуться на некоторый угол и сместиться в горизонталь¬
ном направлении, чему препятствует обвязочный контур. Ввиду
ограничения поворота и перемещений боковых (продольных)
граней возникает усилие поперечного распора Nr распределен¬
ное по длине продольных элементов обвязочного контура. Для
плит, входящих в состав ячейки перекрытия, усилие попереч¬
ного распора является сжимающим, приложенным по торцам,
и создает разгружающее воздействие в виде распределенных
моментов, действующих по боковым (продольным) граням.
Для продольных элементов обвязочного контура усилие попе¬
речного распора является растягивающим.Эффект обвязочного контура в виде ограничения дефор¬
маций, возникающих по краям ячейки перекрытия, сохра¬
няется до наступления предельного состояния в элементах
обвязочного контура.С образованием трещин в продольных элементах обвязоч¬
ного контура усилие продольного распора снижается пропор¬
ционально уменьшению продольной жесткости железобе¬
тонного сечения. Предельное состояние в продольных эле¬
ментах обвязочного контура характеризуется текучестью
рабочей (нижней) арматуры, при которой усилие продольного
распора снижается до нуля.365
С образованием трещин в поперечных элементах обвязоч¬
ного контура происходит снижение их продольной жесткости
и постепенное уменьшение усилия поперечного распора. Умень¬
шение усилия поперечного распора приводит к снижению
эффекта перераспределения усилий между плитами. Предель¬
ное состояние в поперечных элементах обвязочного контура
характеризуется моментом образования нормальных трещин.Величины усилий продольного и поперечного распора
зависят от габаритных размеров ячейки перекрытия и физико¬
механических характеристик материалов.В местах пересечения элементов обвязочного контура должна
быть обеспечена непрерывность армирования путем уста¬
новки Г-образных каркасов (рис. 4.38). Диаметр стержнейРис. 4.38.Армирование
обвязочного
контура
Гобразными
стержнями в
углах и в ме¬
стах примыка¬
ния монолит¬
ных участковI	-кладкасте-
ны; 2 - плиты
перекрытия:3	- обвязочный
контур:4	- каркас
обвязочного
контура:5. 7 - Г-образ-
ные стержни:
6 - монолит¬
ный участок
перекрытия:8 - каркасмонолитногоучастка366
Г-образных каркасов следует принимать равным большему
из диаметров в пересекающихся элементах обвязочного контура.Радиус загиба стержней Г-образных каркасов следует на¬
значать по СНБ 5.03.01 -02. Величина радиуса загиба в обяза¬
тельном порядке должна быть указана на рабочих чертежах
арматурных изделий.При необходимости уменьшения или невозможности обе¬
спечения длины зоны анкеровки стержней Г-образных кар¬
касов допускается выполнять сварные соединения внахлест
стержней плоских и Г-образных каркасов. Требуемую длину
зоны анкеровки следует определять расчетом по СНБ 5.03.01 -02.4.1.3.2.	Расчет перекрытий с плитами изячеистого бетона с обвязочным контуромРасчет перекрытий выполняют на наиболее невыгодные
сочетания расчетных нагрузок для соответствующих групп
предельных состояний. Расчет заключается в определении на¬
грузок на плиты, входящие в состав ячейки перекрытия, опре¬
делении наиболее нагруженных плит, оценке этих плит по I иII	группам предельных состояний, расчете обвязочного контура.Для определения нагрузок на плиты, входящие в состав
ячейки перекрытия, определяют значения, места и характер
приложения этих нагрузок в пределах каждой ячейки.При действии на перекрытие сплошной равномерно рас¬
пределенной нагрузки значение коэффициента kq нагрузки,
приходящейся на наиболее деформируемую среднюю плиту
(при нечетном числе плит) или две средние плиты (при четном
числе плит) в зависимости от отношения длин сторон прямо¬
угольной ячейки перекрытия определяют по графику на
рис. 4.39. При отношении длин сторон прямоугольной ячейки
перекрытия больше 2,5 значение коэффициента к: нагрузки
принимают постоянным и равным 1,0.При действии в пределах ячейки перекрытия точечных или
сплошных полосовых нагрузок из значения, приходящиеся на
отдельные плиты, определяют с помощью графиков на рис. 4.40,
4.41. Действующие нагрузки приводят к равномерно распреде¬
ленным по длине или ширине плиты.Расчет плит перекрытия из ячеистого бетона автоклав¬
ного твердения по I и II группам предельных состояний реко¬
мендуется выполнять с учетом продольного распора, возника¬
ющего по торцам плит вследствие их изгиба под нагрузкой
ввиду сопротивления, создаваемого обвязочным контура.367
Рис. 4.39. График для определения коэффициента kq нагрузки,
приходящейся на наиболее деформируемые плиты ячейки
перекрытия с обвязочным контуромРасчет плит с учетом продольного распора допускается вы¬
полнять на действие эквивалентной равномерно распределен¬
ной нагрузки q^, вызывающей в расчетном сечении изгиба¬
ющий момент, равный по величине изгибающему моменту от
фактических нагрузок.Изгибающий момент в нормальном сечении плиты перекры¬
тия при действии на нее произвольной комбинации нагрузок
с учетом продольного распора определяют по формуле:MdH = Mdt4-HeH,	(4.1)где: Md ^ - эквивалентный расчетный изгибающий момент в
нормальном сечении от внешней нагрузки, определяемый по
формуле; Н - усилие продольного распора.368
Рис. 4.40. График для определения коэффициентов ат при
нагружении отдельных плит перекрытияРис. 4.41. График для определения коэффициента у(х) при произ¬
вольном положении сосредоточенной или полосовой (поперек про¬
лета плиты) нагрузки369
Эксцентриситет усилия продольного распора ен опреде¬
ляют по формуле:ен -h-xe-аш	(4.2)где: h - высота поперечного сечения: хс - сжатая зона при¬
веденного сечения (с учетом арматуры); as - расстояние от
растянутой грани сечения до центра тяжести растянутой
арматуры.Эквивалентную равномерно распределенную нагрузку
определяют как для свободно опертого однопролетного изги¬
баемого элемента по формуле:8Md%=-Т2^-.	(4.3)1.Сгде: L, с - расчетный пролет плиты.Усилие распора Н определяют по формуле:н- w2„+ey	<4-41где: \\i - коэффициент, учитывающий полноту эпюры напряже¬
ний в бетоне сжатой зоны по торцу плиты и пластические свой¬
ства ячеистого бетона и равный 0,135; С- радиус инерции попе¬
речного сечения, который допускается определять по бетон.ному сечению по формуле * = J~r- (Ib и Аь- соответственноV А>момент инерции и площадь бетонной составляющей попе¬
речного сечения).Проверку прочности нормального сечения плит выпол¬
няют согласно п. 3.15 СНиП 2.03.01 без учета сжатой арматуры.Площадь растянутой арматуры при подборе плит под рас¬
четную эквивалентную равномерно распределенную нагрузку
определяют без учета сжатой арматуры и принимают боль¬
шим из следующих значений:А _М*н_YoW	1 J. 0.15Rb |ъ,-НА. =		.	(4.6)370
В формулах (5) и (6):Rh и Rs - соответственно расчетные сопротивления ячеи¬
стого бетона автоклавного твердения и арматурной стали для
расчета по I группе предельных состояний; расчетные сопро¬
тивления следует принимать с учетом коэффициентов усло¬
вий работы по СНиП 2.03.01 -84*; ЬиИ^- соответственно шири¬
на и рабочая высота сечения плиты; д0 - коэффициент, оп-. if
ределяемый по формуле У0 = 0,5(1 + ^/1 - 24 0) где = р ,,0.Во всех случаях площадь растянутой арматуры следует при¬
нимать не менее Asmjn= 0,000bbh^.При назначении площади сечения растянутой арматуры
должны удовлетворяться требования п. п. 1.19 и 4.9 СНиП
2.03.01-84*.Расчет ширины раскрытия нормальных трещин в плитах
из ячеистого бетона автоклавного твердения с учетом продоль¬
ного распора следует производить по рекомендуемому «Пособию
по проектированию бетонных и железобетонных конструк¬
ций из ячеистых бетонов» (к СНиП 2.03.01 -84*) на действие изги¬
бающего момента от нормативной эквивалентной равномерно-
распределенной нагрузки, определяемого по формуле (4.1).Прогибы плит из ячеистого бетона автоклавного тверде¬
ния при действии изгибающего момента от нормативной
эквивалентной равномерно-распределенной нагрузки с
учетом продольного распора расчитываются по формуле:с 1 5 г 2 1
= 7 48	№где: - - кривизна в расчетном сечении изгибаемого элементас трещинами в растянутой зоне, определяемая по формуле
(69) рекомендуемого «Пособия по проектированию бетонных
и железобетонных конструкций из ячеистых бетонов» (к
СНиП 2.03.01-84*) без учета продольного усилия; кн - коэф¬
фициент, учитывающий действие продольного распора,
определяемый по формуле:, , 0,8ен(4-8)сн т 1Расчетное значение прогиба не должно превышать пре¬
дельно допустимых значений, установленных СНиП 2.01.07-85.371
Расчет наклонных сечений плит следует выполнять по
СНиП 2.03.01 и рекомендуемому «Пособию по проектирова¬
нию бетонных и железобетонных конструкций из ячеистых бе¬
тонов» (к СНиП 2.03.01 -84*) с учетом усилия продольного распора.Расчет обвязочного контура на действие усилия продоль¬
ного распора производят с учетом требований СНБ 5.03.01-02.
Расчет по I группе предельных состояний следует выполнять
на действие усилия продольного распора, возникающего от
расчетной эквивалентно равномерно распределенной нагруз¬
ки, приложенной к наиболее нагруженной плите в составе
ячейки перекрытия.Растягивающее усилие в элементах обвязочного контура,
параллельных пролету плит, определяют по формуле:где: п - число плит в ячейке перекрытия.Площадь поперечного сечения нижней арматуры Asl в про¬
дольном элементе обвязочного контура, воспринимающем
растягивающее усилие продольного распора Ny при расчете
по I группе предельных состояний следует определять от дей¬
ствия на перекрытие расчетных нагрузок по СНБ 5.03.01-02
как для внецентренно растянутого элемента. Эксцентриситет
приложения растягивающего усилия N, в поперечном сечении
элемента обвязочного контура определяют с учетом эксцен¬
триситета усилия продольного распора плит перекрытия.Площадь поперечного сечения верхней арматуры продоль¬
ного элемента обвязочного контура следует принимать не менее
25% площади сечения нижней арматуры и не менее 50 мм2.Площадь поперечного сечения нижней арматуры Ай в попе¬
речном элементе обвязочного контура, воспринимающем рас¬
тягивающее усилие поперечного распора Nr при расчете по
I группе предельных состояний следует принимать равным
площади сечения нижней арматуры Asl в продольном элементе
обвязочного контура, умноженной на коэффициент 6L. Коэф¬
фициент 8l следует определять по формуле:где: L2c - расчетный пролет ячейки перекрытия в направле¬
нии, перпендикулярном пролету плит; допускается прини¬
мать равным расстоянию в свету между стенами.(4.9)(4.10)372
Независимо от результатов расчета по формуле (4.10) коэф¬
фициент 8l следует принимать не меньше 1,0.Расчет элементов обвязочного контура ячейки перекрытия
по II группе предельных состояний производят по образова¬
нию трещин по СНБ 5.03.01-02. Для выполнения расчетов
могут быть использованы программные продукты, в частно¬
сти, программа БЕТА, реализующая деформационную модель
нормального сечения железобетонного элемента.Натурные испытания фрагментов перекрытий статиче¬
ской нагрузкой (рис. 4.42, 4.43), проведенные на строящихся
жилых домах №№2, 18 (по генплану) в микрорайоне «Большая
Слепянка» (в 1997 г.) и дома №35 (по генплану) по проспекту
«Газеты «Известия» (в 1999 г.) г. Минска, показали высокую
эффективность конструкции перекрытия с обвязочным конту¬
ром и замоноличенными межплитными швами при опирании
по периметру на стены. Прогибы средних плит перекрытия
(рис. 4.44, 4.45), измеренные при проведении испытаний,
составляли 20-25% от контрольных значений, установлен¬
ных рабочими чертежами серии Б1.141 -1.2000 для плит при
свободном опирании.Рис. 4.42. Подготовка перекрытия к натурным испытаниям
статической нагрузкой на строящемся жилом доме №18 по
генплану в микрорайоне •Большая Слепянка» в г. Минске373
Рис. 4.43. На¬
гружение пере¬
крытия при про¬
ведении натур¬
ных испытаний
на строящемся
жилом доме
№18 по генплану
в микрорайоне
•Большая Сле-
пянка»в г. Мин¬
ске (вверху -
монтаж грузов,
внизу - макси¬
мальная нагруз¬
ка в процессе
испытаний)7
6
5
4
3
2
11 2 3 4 5 6 7 8 9 10—№1 ~№2 -<-№3q, кПаJ/7/1г1т7*— 43ОЛЬ.чнагр/У*™К(	АНтй№шшв1■ги52Z2зко< свс бод ю о iepi ой
!/.• ЫЫ /Рис. 4.44. Прогибы плит перекрытия жилого дома №2 (по генплану)
в микрорайоне«Большая Слепянка» при испытаниях нагруже¬
нием в построечных условиях374участокжелезобетонный обвязоч¬
ный контур с монолитными
3.02.52.01.5
1.0
0.5q. кПаконтра
по жгг-шиш н
кости 11 грузка
тя своб>дно//опертог пттыq," 1.8
<Ь/(к7гическ1Й П1Х)“иб//Одн<
/ яче!
/*.=А из с
клере
ф.64 N>еднихфЫТШм приплитсон/Тр<Х!пройенфюм :
тфба ш
афгани»начеш
иты щ
кратк[Ии>вре-/менпо с
опифй на
кЫе cl
>4ния•рузко!ободне; = 3.3!гомм0.00.0 0.2 0.4плита перекрытия, прогиб которой
в середине пролета измеряли
в процессе испытаний нагружениемнатру0.6 0.8 1.0 1.2часток перекрытия /
5ННЫЙГ7зочный коргйр\pf1////;//,//////Аооощшшжю	14250оооРис. 4.45. Прогибы плит перекрытия жилого дома №18 (по
генплану) в микрорайоне«Большая Слепянка» при испытаниях
нагружением в построечных условиях4.1.3.3.	Монтаж плит перекрытий и
устройство обвязочного контураДля получения конструкции перекрытия, в которой
плиты под действием вертикальных распределенных и сосре¬
доточенных нагрузок работают совместно, большое значение
имеет правильное выполнение соответствующих строительно¬
монтажных работ.До начала монтажа плит перекрытия из ячеистого бетона
должен быть подготовлен монтажный горизонт. Подготовка
монтажного горизонта кладки из ячеистобетонных блоков
включает выравнивание опорной поверхности с помощью терки-
шрейдера и удаление образовавшейся пыли. Если опирание
плит осуществляют на несущую часть сборно-монолитных
перемычек, опорная поверхность тяжелого бетона должна
быть очищена от наплывов цементного молока, выступающих
зерен крупного заполнителя, раковины и углубления должны
быть выровнены.Монтаж плит осуществляют с помощью специальных клеще¬
вых (рис. 4.46) или вильчатых захватов. Допускается также
применять мягкие стропы, которые не приводят к поврежде¬
ниям кромок плит. Опирание плит выполняют на выравнива-375
Рис. 4.46. Монтаж плит перекрытия из ячеистого бетона с
помощью клещевого захватающий слой раствора. При этом строго следят за установкой
их в соответствии с проектом. Точность монтажа плит оказы¬
вает влияние на размеры остальных конструктивных элемен¬
тов узла опирания, в частности, на длину площадки опира-
ния, габаритные размеры поперечного сечения обвязочного
пояса, толщину теплоизоляционного вкладыша (при его нали¬
чии) или толщину блока из ячеистого бетона, укладываемого
в уровне перекрытия. В местах расположения проемов для
пропуска инженерных коммуникаций укороченные плиты
укладывают в последнюю очередь, если их опирание выпол¬376
няют на поддерживающие элементы. В зависимости от схемы
расположения стен, конструкции перекрытия и схемы рас¬
положения стальных поддерживающих элементов последние
могут быть установлены в проектное положение и до начала
монтажа плит (рис. 4.47). Если же несущие стены обходят эле¬
менты инженерных систем (рис. 4.48), опирание на них укорочен¬
ных плит можно производить в общей очередности монтажа.Рис. 4.4 7. Стальные поддерживающие элементы для опирания
укороченных плит перекрытияПосле окончания монтажа плит по ним допускается пере¬
мещение рабочих, складирование некоторого количества мате¬
риалов, а также инструментов и инвентаря в пределах на¬
грузок, которые должны быть определены с учетом несущей
способности плит и указаны в проекте производства работ.После того, как будет установлена опалубка обвязочного
контура, начинают укладку арматурных каркасов (рис. 4.49)
и стержней в межплитные швы (рис. 4.50). Стержни и каркасы
должны быть зафиксированы в проектном положении, чтобы
обеспечить требуемые защитные слои бетона и соответствие
конструкции проекту.По окончании установки арматурных изделий приступают377
29875251502Рис. 4.48. Конструкция перекрытия в местах расположения инже¬
нерных коммуникаций с опиранием укороченных плит на стенык замоноличиванию межплитных швов и обвязочного кон¬
тура (рис. 4.51), для этого используют тяжелый или мелко¬
зернистый бетон. Если фракция крупного заполнителя тяже¬
лого бетона такова, что затрудняет укладку бетонной смеси378
в армированные межплитные швы, для
этой цели допускается использовать плот¬
ный цементно-песчаный раствор марки не
ниже М100. Бетонные и растворные смеси
следует приготавливать с применением во¬
доудерживающих добавок, чтобы обеспе¬
чить их нормальные условия твердения на
контакте с ячеистым бетоном. При необхо¬
димости для уплотнения бетона и раствора
допускается использовать вибраторы. По
окончании укладки бетонных и растворных смесей и их уплот¬
нения лишний бетон и раствор должен быть удален (рис. 4.52).Рис. 4.49. Установленные в проектное поло¬
жение арматурные изделия обвязочного
контураРис. 4.5О. Укладка Г-образных стержней в межплитные швы379
Рис. 4.51. Замоноличивание обвязочного контура и межплатных швов380
Рис. 4.52. Удаление лишнего бетона (раствора)По окончании устройства перекрытия работы на этом
участке должны быть приостановлены для набора бетоном
(раствором) прочности, при которой обвязочный контур и
межплитные швы не будут повреждены при перемещениях
по перекрытию и прогибах плит под нагрузкой, возникающей
при производстве дальнейших работ. Прочность бетона (раст¬
вора), при которой можно продолжать работы на перекры¬
тии, должна быть установлена в проектной документации.
Ее следует принимать не менее 50% проектной прочности.
Для контроля набора бетоном (раствором) прочности одновре¬
менно с замоноличиванием обвязочного контура и межплит-
ных швов из используемых смесей должны быть изготовлены
контрольные образцы-кубы. После распалубки и до испы¬
таний кубы следует хранить на перекрытии. В жаркую солнеч¬
ную погоду необходимо обеспечить надлежащий уход за381
уложенным бетоном (раствором) и контрольными образцами -
своевременный полив и защиту от солнечных лучей.4.1.4.	Внутриквартирные лестницыВ жилых домах с помещениями, расположенными в не¬
скольких уровнях, лестницы также могут быть устроены с при¬
менением ступеней из ячеистого бетона. Современное производ¬
ство ячеистобетонных изделий позволяет изготавливать
ступени любых форм и размеров, а также элементы лестнич¬
ных площадок, с помощью которых архитектор может проекти¬
ровать лестницы любых очертаний (рис. 4.53). Номенклатура
изделий для лестниц представлена в главе 1.Ступени и элементы лестничных клеток опирают на ка¬
питальные стены или стены, являющиеся опорами лестниц.
Стены лестниц возводят параллельно с остальными стенами.
Укладку ступеней производят в процессе кладки стен (рис. 4.54).
Для монтажа ступеней и элементов лестничных площадок
применяют тот же раствор, что для кладки стен. Горизонталь-382
Рис. 4.54. Укладка
лестничных ступнейность вертикальных поверхностей ступеней проверяют гидрав¬
лическим строительным уровнем и при необходимости кор¬
ректируют резиновым молотком (рис. 4.55).Сложенная лестница (рис. 4.56) пригодна для перемеще¬
ния, однако при этом следует соблюдать осторожность, чтобыРис. 4.55. Проверка
и выравнивание
положения
лестничных
ступеней383
Рис. 4.56. Общий вид сложенной лестницы до устройства
защитного покрытияне повредить кромки ступеней. В процессе отделки лестниц
штукатурными составами открытые кромки ступеней, подвер¬
женные воздействиям сосредоточенных нагрузок, должны
быть усилены установкой металлических уголков. При отделке
лестниц облицовочными или пиломатериалами усиление
открытых кромок ступеней можно не выполнять.4.1.5.	КровляКровлю одно-двухэтажных домов коттеджного типа
проектируют как правило скатной и с таким расчетом, чтобы
сразу или в процессе эксплуатации дома в чердачном про¬
странстве можно было расположить помещения мансардного
этажа. Соответственно конструкция стен и фронтонов должна
быть такой, чтобы на них можно было передать нагрузку от
элементов кровли. Как уже было отмечено выше, по верхнему
обрезу наружных и внутренних стен из ячеистобетонных
блоков при устройстве скатной кровли должен быть выпол¬
нен железобетонный обвязочный контур. Его выполняют
также, как обвязочные пояса под перекрытиями - в лотковых
блоках, входящих в номенклатуру изделий и поставляемых в
комплекте для строительства дома. При устройстве обвязочного
контура в тяжевый бетон, которым замоноличивают полости
лотковых блоков, заранее в соответствии с проектом устанавли¬
вают закладные изделия, арматурные выпуски и элементы384
крепления, необходимые для фиксации в проектном положе¬
нии мауэрлата (при его наличии) и стропил. При устройстве
обвязочного контура в лотковых блоках опирание стропил
допускается производить непосредственно на бетон замоно-
личивания через деревянные подкладки.Несущую систему скатной стропильной кровли (рис. 4.57)
проектируют, исходя из размеров дома, расстояния между сте¬
нами и высоты в коньке, а также конструкции кровли. Сече¬
ния несущих элементов кровли и их шаг назначают с таким
расчетом, чтобы деформации кровли под действием снеговой
нагрузки не привод или к нарушению и повреждениям герметич¬
ности кровельного покрытия и отделочных слоев со стороныРис. 4.57.Общий вид
стропиль¬
ной скат¬
ной кровли
в процессе
строитель¬
ства385
помещения. Несмотря на устройство по периметру стен обвязоч¬
ного контура, конструкция скатной стропильной кровли не должна
передавать усилия распора на стены. Возникающий распор
должен быть полностью воспринят затяжками. При невозмож¬
ности установки затяжек конструкция несущей системы
кровли должна исключать возникновения распорных усилий.Скатная кровля при относительно простой конфигурации
может быть выполнена и с применением ячеистобетонных
плит, укладываемых по уклону. В этом случае монтаж плит на¬
чинают с изделий, расположенных в карнизном узле (рис. 4.58).Рис. 4.58.Монтажплитпокрытияскатнойкровликлещевымзахватом386
В зависимости от конструкции кровли, несущая система
которых выполнена из ячеистобетонных, обвязочный контура
может быть выполнен как в лотковых блоках (рис. 4.59), так
и в плоскости плит покрытия (рис. 4.60).Скатная кровля с плитами из ячеистого бетона может быть
дополнительно утеплена эффективными теплоизоляционными
материалами. Кровельное покрытие устраивают из штучных
материалов, например, керамической, цементно-песчаной
или металлической черепицы.Рис. 4.59. Скатная кровля с плитами из ячеистого бетона и
обвязочным контуром в лотковых блоках1 - кладка наружной стены; 2 - ячеистобетонная плита покрытия:
3 - лотковый блок 4 - каркас обвязочного контура:5 - бетон эамоноличивания: 6 - анкерный выпуск: 7 - карман:8 - замоноличенный межплитный шовДля защиты стен от увлажнения атмосферными осадками
при устройстве скатных кровель в зданиях со стенами из ячеи¬
стого бетона следует предусматривать свесы не менее 500 мм.
Отвод атмосферной влаги с кровли должен быть организован
со сбором стоков в желоба и стоком по водосточным трубам.Проектирование кровель и их эксплуатацию следует осу¬
ществлять в соответствии с требованиями [4.10, 4.13]. Тепло¬
технические расчеты кровель выполняют в соответствии с
[4.7].В заключение рассмотрения конструкций индивидуаль-387
Рис. 4.60. Скатная кровля с плитами из ячеистого бетона и
обвязочным поясом по верхнему обрезу кладки в уровне плит
покрытия1 - кладка наружной стены: 2 - ячеистобетонная плита покрытия:3 - железобетонный обвязочный контур: 4 - теплоизоляционный вкладыш:5 - арматурный каркас обвязочного контур: 6 - стержень в межплатном
швеных жилых домов авторы напоминают, что более подробно
практические вопросы строительства домов из ячеистого бетона,
в том числе силами застройщика, рассмотрены в достаточно
популярных изданиях [4.16, 4.17]. Грамотно запроектиро¬
ванный дом из ячеистого бетона и построенный под руковод¬
ством и при уча¬стии специали¬
стов имеет впол¬
не респектабель¬
ный вид (рис.
4.61). Помеще¬
ния этого дома
имеют отличныеРис. 4.61. Одноквартирный четырехкомнат
ный жилой дом с мансардой из ячеистого
бетона388параметры ми¬
кроклимата при
любых погодных
условиях, а кон¬
струкции обла¬
дают высокой
надежностью и
долговечностью.
4.2. Многоэтажное строительствоФизико-технические показатели ячеистого бетона по¬
зволяют применять его для возведения несущих конструкций
стен не только при строительстве одно-двухэтажных зданий,
но и сооружений высотой до 5 этажей включительно. В Гер¬
мании ячеистый бетон используют при строительстве даже
7-этажных зданий с несущими стенами.Анализ конструктивных решений зданий из ячеистого
бетона свидетельствует об их технико-экономической эффектив¬
ности, особенно в домах с помещениями повышенной комфорт¬
ности и автономности. Однослойные стены из ячеистого бетона
вполне удовлетворяют даже достаточно жестким теплотехни¬
ческим требованиям, поскольку в случае необходимости
могут быть выполнены из блоков с различной плотностью.
Внутренние стены и перекрытия из ячеистого бетона позво¬
ляют сократить до минимума или даже полностью исключить
применение теплоизоляционных материалов при поквартир¬
ном отоплении.Несущие и ограждающие конструкции из ячеистого
бетона обладают хорошими звукоизолирующими качествами,
а показатель изолирующей способности легко варьируется
конструкцией стен и перегородок даже без применения звуко¬
поглощающих материалов. И вдобавок, здания из ячеистого
бетона являются одними из самых безопасных в противопожар¬
ном отношении. Ячеистый бетон относится к группе негорючих
материалов, не распространяющих огонь, не образующих
дым и не выделяющих при огневом воздействии токсичные
вещества. Конструкции из ячеистого бетона имеют класс
пожарной опасности КО по классификации СНБ 2.01.02-98.
Огнестойкость плит перекрытий из ячеистого бетона состав¬
ляет более 1 ч, а по результатам огневых испытаний фрагментов
неоштукатуренной кладки несущих стен толщиной 400 мм
из блоков из ячеистого бетона класса по прочности на сжатие
В 1,5 на тонкослойном растворе, полученных к моменту
написания данной главы, огнестойкость при сжимающих
напряжениях 0,15 МПа составила REI 150. В соответствии с
классификацией СНБ 2.01.02-98 такие конструкции могут
использоваться в качестве противопожарных преград 1-й
категории.Требования к конструктивным элементам зданий малой
и средней этажности с несущими и ограждающими конструк¬389
циями из ячеистого бетона не отличаются от требований,
предъявляемым к конструкциям одно-двухэтажных зданий.
Выбор конструктивных решений фундаментов и стен заглуб¬
ленной части осуществляют, руководствуясь положениями,
изложенными в разделе 4.1. При этом особое внимание сле¬
дует уделять именно выбору конструкции фундаментов, по¬
скольку проектирование зданий достаточно большой площади
и протяженности имеет свои характерные особенности и
отличия от одноквартирных домов. Так. в частности, при проек¬
тировании зданий малой и средней этажности из ячеистого
бетона на относительно малопрочных грунтах или в сложных
грунтовых условиях фундамент может быть свайным, но в
обязательном порядке с монолитным ростверком (рис. 4.62).Стены заглубленной части на монолитном ростверке могут
быть выполнены в различных вариантах, как монолитных,
так и сборных. Монолитные стены обеспечивают наиболь¬
шую жесткость, при этом основание надземной части стано¬
вится практически не чувствительным к возможным неравно¬
мерным осадкам фундаментов и оснований. Монолитные стены
армируют с учетом восприятия растягивающих усилий, кото¬
рые могут возникать при действии на здание вертикальных
и горизонтальных нагрузок.При определенных условиях строительства стены заглублен¬
ной части на монолитном свайном ростверке могут быть
выполнены и в сборном варианте, например, из крупных бетон¬
ных блоков или блоков из ячеистого бетона. В этом случае
по верхнему обрезу кладки стен заглубленной части обязатель¬
ным является устройство замкнутого по периметру железобетон¬
ного обвязочного контура, рассчитанного на восприятие
растягивающих усилий.Жилые здания малой и средней этажности достаточно
часто проектируют со встроенными этажами, в которых могут
размещаться помещения различного назначения с откры¬
тыми объемно-планировочными решениями. Одно из таких
зданий было запроектировано Институтом «БелНИИС» для
строительства в г. Смоленске. Жилой дом, общий вид кото¬
рого представлен на рис. 4.63, с жилой частью высотой 4¬5	этажей, включая мансардный этаж, на первом этаже имел
автомобильную стоянку.Пространство стоянки предусматривало места для парковки
автомобилей и проезды для маневрирования, в связи с чем шаг
колонн в одном из направлений составлял 6 м. Для возмож-390
Рис. 4.62. Варианты стен заглубленной части зданий из
ячеистого бетона на свайном фундаменте
а - из крупных бетонных блоков с обвязочным контуром;б	- из ячеистобетонных блоков с обвязочным контуром;
в. г- монолитные стены1 - кладка стен заглубленной части из крупных бетоннълх блоков; 2 - ячеисто¬
бетонная плита перекрытия; 3 - свая: 4 - железобетонный обвязочный
контур перекрытия; 5 - теплоизоляционный вкладыш; 6 - ячеистобетон¬
ный блок в уровне перекрытия' 7 - дренаж по периметру здания 8 - гидроизо¬
ляция; стена из ячеистого бетона надземной части; 10- внутренняя штука¬
турка стен заглубленной части; 11- дополнительный слой горизонталь¬
ной гидроизоляции под кладку стен заглубленной части из ячеистобетонных
блоков; 12- обвязочный пояс по верхнему обрезу кладки стен заглублен¬
ной части из крупных бетонных блоков: 13- кладка стен заглубленной
части из ячеистобетонных блоков: 14 - монолитные стены заглубленной
части; 15- железобетонный обвязочный контур стен заглубленной части
в лотковых блоках: 16 - отверстие для вентиляции подпольного пространства391
Рис. 4.63. Общий вид жилого дома с
несущими и ограждающими конст¬
рукциями из ячеистого бетона и со
встроенным этажом-стоянкой в
г. Смоленскености применения в жилой части здания ячеистобетонных
изделий, перекрытие над стоянкой было запроектировано
сборно-монолитным с многопустотными плитами и жесткими
средними и крайними монолитными ригелями. Опорами
ригелей являлись монолитные железобетонные колонны. В
связи с грунтовыми условиями площад ки строительства фунда¬
менты были запроектированы свайными с монолитным лен¬
точным ростверком.Такое конструктивное решение фундаментов и встроен¬
ного этажа было продиктовано необходимостью создания жест¬
кого основания для жилой части здания, стены и перекрытия
которого были запроектированы из блоков и плит из ячеи¬
стого бетона.При проектировании жилой части дома было применено
еще одно техническое решение, которое продемонстрировало
возможности применения ячеистого бетона. Ввиду того, что
объемно-планировочное решение предусматривало квартиры
повышенной комфортности с квартирами площадью 150 м2
и более, ширина корпуса по крайним разбивочным осям до¬
стигала 15,6 м (рис. 4.64). Плиты перекрытия, выпускаемые за¬
водом строительных конструкций ОАО «Забудова», имели макси¬
мальную длину 6 м.Для реализации архитектурных решений была приме¬
нена конструктивная система с неполным каркасом, состо¬
явшим из четырех монолитных рам, расположенных по осям
2, 3, 4 и 5. Рамы включали колонны сечением 400x400 мм и392
Рис. 4.64. План типового этажа жилой части 4-5-этажного
дома в г. Смоленскемонолитные ригели высотой 450 мм с полками в растянутой
зоне, на которые опирали плиты перекрытий из ячеистого
бетона (рис. 4.65). Жесткая конструкция рам обеспечивала про¬
дольную устойчивость здания. В поперечном направлении
устойчивость несущей системы обеспечивали поперечные393
Рис. 4.65. Схема монолитной рамы по оси 2стены из ячеистобетонных блоков по осям В и Е, а также стены
лестничных клеток.Для устройства перекрытий использовали плиты из ячеи¬
стого бетона класса по прочности на сжатие В3,5 и марки
по средней плотности D700, рассчитанные под полезную про¬
ектную нагрузку 3 кПа. Для повышения несущей способности
и жесткости перекрытий применили техническое решение,
подробно рассмотренное в главе 3 и разделе 4.1 настоящей
главы, а именно - устройство перекрытия с замоноличенными
межплитными швами и железобетонным обвязочным конту¬
ром. Плиты перекрытия опирали на наружные несущие стены,
монолитные ригели рам и стены лестничной клетки, распо¬
ложенной между осями 4-5. В местах прохождения элементов
инженерных коммуникаций устраивали монолитные вставки.
Функции отдельных элементов обвязочного контура выпол¬
няли монолитные ригели. План расположение плит перекры¬
тия типового этажа показан на рис. 4.66.Строительство жилого дома в г. Смоленске продемонстри¬
ровало возможность ведения строительно-монтажных работ
с изделиями ячеистого бетона в холодный период года. Кладку
наружных стен, монтаж плит перекрытия и сборных пере¬
мычек, устройство монолитных рам, обвязочных контуров и
сборно-монолитных перемычек вели при температуре наруж¬
ного воздуха до -10°С, применяя противоморозные добавки в
виде поташа в кладочный раствор и полиметаллического вод¬
ного концентрата (ПВК) для бетона. Технология бетонирова¬
ния монолитных рам в зимних условиях была разработана в
институте БелНИИС под руководством д. т. н., проф. Н.П. Бле-
Рис. 4.66. Схема расположения плит перекрытия типового
этажа (монолитные участки заштрихованы)щика. Отдельные этапы производства строительно-монтаж¬
ных работ показаны на рис. 4.67-4.70.Для оценки качества работ по устройству перекрытий,
выполненных в холодный период года, были проведены натур¬
ные испытания фрагмента перекрытия между осями 1-2хБ-
В (рис. 4.71) статической нагрузкой (рис. 4.72).395
Рис. 4.67. Подготовка опалубки к бетонированию монолитного
ригеля несущей рамыРис. 4.68. Монолитные участки (слева) междуэтажного
перекрытия и ригель несущей рамы (справа) с примыкающими
монолитными участками перед укладкой бетона396
Рис. 4.69. Удаление наледи
прогревом газовыми
горелками с кладки несущих
стен и плит перекрытия
перед укладкой бетонной
смеси монолитных
участков (слева вверху),
укладка бетонной смеси
(справа), уплотнение и заглаживание бетонной смеси (слева
внизу)Рис. 4.7О. Колонны монолитной рамы типового этажа,
выполненные до уровня деформационного шва397
Рис. 4.71. Нагружение участка перекрытия между осями
1-2хБ-В при проведении контрольных натурных испытанийВ процессе испытаний измеряли прогиб в середине пролета
наиболее деформируемой плиты ячейки перекрытия. График
развития прогибов наиболее деформируемой средней плиты
представлен на рис. 4.73. Фактическое значение прогиба при
контрольной нагрузке по жесткости составило 1,0 мм, или
24% от контрольного значения прогиба плиты при испыта¬
ниях по схеме свободного опирания, равного 4,14 мм. Результаты
испытаний фрагмента перекрытия на строящемся жилом доме
в г. Смоленске по относительной величине прогиба наиболее
деформируемой плиты практически совпали с результатами
испытаний, проведенных на индивидуальных жилых домах
в г. Минске.Мансардный этаж дома, в котором располагался второй уро¬
вень квартир верхнего этажа, был запроектирован с двускат¬
ной кровлей. Несущая конструкция кровли включала сталь¬
ные рамы и ячеистобетонные плиты, по которым укладывали
дополнительный слой теплоизоляции, обрешетку и кровель¬
ное покрытие. Внутреннее пространство мансардного этажа
в процессе производства строительно-монтажных работ по¬
казано на рис. 4.74.398
-	поддон с блоками из ячеистого
бетона-	штриховкой обозначены плиты, в которых
измеряли прогибы
цифры около условных обозначений грузов - порядковый
номер этапа нагруженияРис. 4.72. Схема нагружения перекрытия на участке между
осями 1-2ХБ-В при проведении натурных испытаний на
строящемся жилом доме в г. СмоленскеСтроительство 4-5-этажного жилого дома в г. Смоленске
показало новые для отечественной практики строительства
возможности и эффективность применения ячеистого бетона
в качестве конструкционного материала, в частности, в
несущей системе с неполным каркасом и встроенным первым
этажом.В последние годы в Минске и других городах Беларуси раз¬
вернуто строительство жилых домов с несущими стенами из
ячеистобетонных блоков. Несмотря на кажущиеся ограничен¬
ные возможности ячеистого бетона как конструкционного мате-399- ФБС 9.6.3ш
0	1	2	3	4	5Рис. 4.73. Прогибы средней наиболее деформируемой плиты
перекрытия при проведении натурных испытаний на
строящемся жилом доме в г. Смоленскериала, архитектурные решения зданий, их объемно-планиро¬
вочные решения отличаются большой выразительностью и
индивидуальным обликом (рис. 4.75).Еще одной областью эффективного использования ячеи¬
стого бетона является реконструкция эксплуатируемых зданий
с надстройкой мансардных этажей. Этот вид реконструкции
получил широкое распространение не только в европейских
странах, но и на территории стран СНГ, в том числе и Беларуси.
Одним из первых объектов, на котором для надстройки исполь¬
зовали ячеистый бетон для устройства стен и перекрытий, был
3-этажный кирпичный жилой дом по ул. Жарковского в г. Го¬
меле. Проектная документация на реконструкцию разработало
УП «Институт БелНИИС». Наружные стены двух надстроенных400
Рис. 4.74. Внутреннее пространство мансардного этажа в
процессе строительстваэтажей были запроектированы из блоков из ячеистого бетона
марки по средней плотности D500, а перекрытия над¬
строенных этажей - из плит из ячеистого бетона марки по
средней плотности D700 и класса по прочности на сжатие В3,5.
Конструктивное решение перекрытий было принято в соот¬
ветствии с упоминавшимися ранее Рекомендациями и включало
монолитные обвязочные контура и замоноличенные межплит-
ные швы. Отельные фрагменты строительства показаны на
рис. 4.76-4.78.В последние годы ячеистый бетон стал все шире использо¬
ваться для устройства наружных поэтажно опертых стен. При¬
чем кладку из ячеистобетонных блоков используют не только
в каркасных зданиях, но и в зданиях с поперечными несу¬
щими стенами. Наружные стены при такой схеме несущего
остова здания опирают на свободный край плит перекрытия
или монолитный контурный ригель. Техническое решение
ограждающих конструкций зависит от объемно-планировоч¬
ного и конструктивного решения несущей системы. Некоторые
примеры использования ячеистого бетона для устройства
поэтажно опертых наружных стен в зданиях с поперечными
несущими стенами показаны на рис. 4.79.401
Рис. 4.75. Жилой дом с несущими стенами из ячеистого бетона
по ул. Парниковой в г. Минске402
Рис. 4.76. Общий вид реконструируемого жилого дома с
надстройкой мансардных этажей по ул. Марковского в г. ГомелеРис. 4.77. Фрагмент перекрытия с плитами из ячеистого
бетона, замоноличенными межплитными швами и обвязочным
контуром (в процессе укладки бетонной смеси)403
Рис. 4.78. Фрагмент
перекрытия в месте
расположения моно¬
литного участка (перед
установкой арма¬
турного каркаса)Рис. 4.79. Строящиеся жилые дома по ул. Филимонова в г.
Минске со стеновой конструктивной схемой и наружными
поэтажно опертыми стенами из ячеистобетонных блоков404
4.3.	Автоклавный ячеистый бетон в
строительстве каркасных зданийВ строительстве каркасных зданий автоклавный ячеи¬
стый бетон применяют в виде блоков для устройства поэтаж-
но опертых наружных стен. Кладку стен опирают на край
диска перекрытия. Преимущества таких стен по сравнению
с панельным вариантом очевидны:-	практически произвольная геометрия, в том числе сетка
проемов по фасадам;-	разнообразие вариантов отделки (штукатурка, лицевой
кирпич, естественный или искусственный камень с колотой
или равной фактурой и др.);-	вариабельность теплотехнических характеристик;-	возможность устройства однослойных стен;-	снижение нагрузки на каркас, фундаменты и основания
здания.Однако новая конструкция стен потребовала и новых
подходов к их проектированию. Игнорирование правил, о
которых пойдет ниже речь, неизбежно приводит к образова¬
ниям дефектов, исключающих нормальную эксплуатацию
наружных стен и ухудшающих условия проживания.Как и любая другая, конструкция поэтажно опертых стен
должна удовлетворять условиям прочности, деформативности
и трещиностойкости. Нагрузки на кладку стен возникают
не только от ветровых и температурных воздействий, но также
и от собственного веса. Последние в сочетании с деформаци¬
ями каркаса (перекосе ячейки, прогибах перекрытия) могут
иногда оказывать превалирующее влияние на напряженно-
деформированное состояние кладки и достижение предель¬
ных состояний.Поэтажно опертые стены каркасных зданий являются
ненесущими и воспринимают только усилия от собственного
веса и ветрового воздействия, а также колебаний темпера¬
туры наружного воздуха в период выполнения строительно¬
монтажных работ и эксплуатации. Эти усилия в различных
сочетаниях создают переменное напряженно-деформирован¬
ное состояние в сечениях кладки, при этом соответствующие
этому состоянию деформации и внутренние напряжения дол¬
жны быть восприняты материалом стен. Если значения сило¬
вых факторов превышают показатели прочности, то в кон¬
струкции возникают повреждения, исключающие ее даль¬405
нейшую нормальную эксплуатацию. Эти повреждения в за¬
висимости от характера воздействия могут быть в виде трещин
или локальных разрушений, однако, в обоих случаях требуют
проведения соответствующих ремонтно-восстановительных
мероприятий.Кроме силовых факторов, на эксплуатационные показа¬
тели наружных стен также влияют и их теплотехнические
характеристики и особенности технического решения
наружных стен, в первую очередь, в местах примыкания к
элементам каркаса - колонам и дискам перекрытий. В связи
с необходимостью повышения потребительских качеств
жилья и конкурентоспособности каркасных систем в
жилищном строительстве одним из путей решения этих
вопросов является возможность расположения колонн в
пределах толщины наружных стен. С архитектурной точки
зрения такое решение открывает возможность свободной пла¬
нировки внутреннего пространства этажа и объемно-планиро¬
вочной ячейки в створе между колоннами по соседним осям
без привязки внутренних стен и перегородок к выступающим
внутрь помещений деталям (колоннам). Однако, расположение
колонн в «теле» стен, так же как и краевых участков дисков
перекрытий создает зоны с повышенной теплопроводностью.
При определенных условиях это обстоятельство может при¬
вести к снижению температуры на внутренней поверхности
стен и примыкающих к ним участкам перекрытий ниже точки
росы и выпадению конденсата. Поэтому для исключения
этого явления, недопустимого с позиций требований норм про¬
ектирования. еще на стадии проработки технических решений
наружных стен необходимо детально исследовать температур¬
ный режим ограждающих конструкций.Особенности проектирования наружных стен каркасных
зданий в части удовлетворения теплотехнических требований
норм проектирования были подробно рассмотрены ранее.
Однако, при разработке проектной документации не всегда
данному вопросу уделяется достаточное внимание. С одной
стороны это можно объяснить сложностью предварительной
оценки принимаемого решения, с другой - невозможностью
этой же оценки на основании имеющегося опыта, потому что,
как показывает практика проектирования и результаты
обследования, в схожих технических решениях могут содер¬
жаться незначительные отличия, оказывающие заметное
влияние на температурный режим конструкции.406
В то же время, дефекты, возникающие вследствие действия
силовых факторов, могут приводить к весьма нежелательным
последствиям, поэтому их следует рассмотреть подробно, с уче¬
том факторов, являющихся причинами возникновения де¬
фектов и повреждений. Прежде чем перейти к детальному рас¬
смотрению характера повреждений кладки наружных стен,
следует отметить, что кладка как строительный материал об¬
ладает явно выраженной анизотропией по направлениям,
перпендикулярным горизонтальным и вертикальным швам,
обусловленным технологией производства работ. Кроме того,
кладка является композитным материалом, что обуславли¬
вает ее структурную неоднородность и также накладывает
определенные ограничения на величины передаваемых на
кладку усилий. Так, например, прочность неармированной
каменной кладки в направлении, параллельном горизонталь¬
ным швам, заметно меньше, чем в перпендикулярном, а
модуль начальных деформаций выше. В этом случае кладка
гораздо хуже будет сопротивляться действию горизонталь¬
ных сжимающих усилий, что необходимо учитывать при про¬
ектировании наружных стен. Вместе с тем прочность кладки
зависит от прочности и кладочного элемента, и раствора,
при этом в некоторых случаях, например, при изгибе, раз¬
личие прочностных показателей будет заметно влиять на
сопротивление кладки внешним воздействиям. Поэтому
только всесторонний и корректный учет всех факторов, как
силовых, так и деформационно-прочностных, является основой
технического решения наружных стен, обладающих эксплуа¬
тационной надежностью и долговечностью.Все представленные ниже возможные дефекты и повреж¬
дения кладки наружных поэтажно опертых стен получены
на основании численного моделирования работы кладки при
действии внешних нагрузок и оценки ее прочности по мето¬
дике СНиП II-22-81. При этом следует отметить, что представлен¬
ные ниже материалы разработаны применительно к кладке
из ячеистобетонных блоков, как массового и практически
единственного материала, применяемого для устройства наруж¬
ных стен каркасных зданий в белорусском строительстве.
Тем не менее, эти же подходы применимы и к любой другой
неармированной кладке.Многочисленные и разнообразные повреждения кладки
могут возникать ввиду деформаций элементов каркаса под на¬
грузкой. Поэтому вполне естественно, что характер поврежде¬407
ний будет зависеть от того, деформации каких элементов и
в каких сочетаниях привели к передаче непредусмотренных
усилий на кладку.При действии на перекрытие полезной нагрузки край
диска прогибается на некоторую величину. Этот прогиб
может происходить как в процессе ведения кладки наружной
стены, так и позже, например, при выполнении строительно¬
монтажных работ по устройству полов, монтажу технологиче¬
ского оборудования и т. п. Если указанный прогиб испыты¬
вает перекрытие, на который опирается кладка стены, то воз¬
можен отрыв последней от основания и превращения в так
называемую «висячую» стену. На участке нарушения контакта
кладки с перекрытием возможно образование системы трещин,
вычленяющих «зависший» участок кладки (рис. 4.80). Схема
трещин и траектории из развития будут зависеть от соотно¬
шения прочности кладочного элемента и раствора. При отно¬
сительно малой прочности раствора трещины образуются
по вертикальным и горизонтальным швам (рис. 4.80а), реа¬
лизуя одну из двух возможных схем разрушения от растяже¬
ния по неперевязанному сечению. С повышением прочности
раствора трещины развиваются по телу кладки (рис. 4.806),
образуя траектории, близкие к концентрическим, по направле¬
нию главных растягивающих напряжений, возникающих в
растянутой зоне при плоском изгибе. Следует заметить, что
такие или достаточно близкие по характеру повреждения
могут возникнуть и при наличии по нижней грани кладки
вертикальных связей с перекрытием. В этом случае трещины
образуются при превышении величины предельного удлинения
кладки при растяжении, которая относительно невелика и сос¬
тавляет по данным разных источников порядка (10+20) 10 5.Независимо от типа трещин они в обоих случаях носят,
как правило, сквозной характер и исключают нормальную
эксплуатацию наружных ограждений. При ширине раскры¬
тия до 0,2 мм трещины устраняют перетиркой кладки и вос¬
становлением защитно-декоративного покрытия, а при боль¬
шей - выполняют ремонт с разделкой устья трещины, запол¬
няя специальными составами с последующим восстановле¬
нием штукатурного слоя по стальной сетке.Трещины в кладке могут образовываться при прогибах
не только нижнего (опорного), но и верхнего дисков перекры¬
тий (рис. 4.81). Прогиб верхнего перекрытия способствует пере¬
даче на кладку вертикальных сжимающих усилий, локали-408
Рис. 4.80. Характер повреждения •зависающей» кладки наружных
стен на глухом участке и с проемами при прогибе края нижнего
диска перекрытияа - развитие ступенчатых трещин в растянутой зоне кладки:
б - развитие концентрических трещин в растянутой зоне кладки
1 - элементы каркаса: 2 - кладка наружной стены: 3 - перемычки;4	- ступенчатые трещины по швам кладки:5	- концентрические трещины по телу кладкизованных на участке относительно малой протяженности. В
этом случае очень высока вероятность образования наклон¬
ных трещин, развивающихся по телу кладки вдоль траекто¬
рий главных сжимающих напряжений (рис. 4.81а). В случае
если прогибу подвержены оба перекрытия, то в зависимости
от соотношения прочности кладочного элемента и раствора
на глухом участке стены могут быть реализованы схемы, по¬
казанные на рис. 4.81а и 4.816. Трещины, показанные на
рис. 4.816, образуются как обособленно для каждого типа,
так и в различных комбинациях. Следует заметить, что нор¬
мальные трещины в нижней части кладки (растянутой зоне)
могут образовываться только при прогибе опорного пере¬
крытия, но только в кладке, достаточно гибкой в собственной
плоскости - как правило, в протяженных и относительно
невысоких стенах. В наиболее распространенных вариантах
конструкций наружных стен каркасных зданий массовых
серий такие трещины встречаются крайне редко.Повреждения кладки, представленные на рис. 4.81, так
же, как и в первом случае, могут иметь сквозной характер.409
Рис. 4.81. Характер повреждения кладки наружных стен на
глухом участке и с проемами при прогибе края верхнего или
обоих дисков перекрытияа - развитие трещин по направлениям главных сжимающих
напряжений: б - развития трещин при прогибах обоих
перекрытий: в - повреждения кладки вблизи проемов
6 - наклонные трещины в теле кладки по траекториям главных сжима¬
ющих напряжений: 7 - ступенчатые наклонные трещины продавливания
по швам кладки; 8 - нормальные трещины в растянутой зоне по телу
кладки: 9 - то же, по швам; 10- нормальные и наклонные трещины в
подоконной зоне (остальные обозначения см. на рис. 4.80)что существенно ухудшает теплотехнические показатели ограж¬
дения. Особенно опасны трещины в зоне проемов, поскольку
они расположены в местах с повышенной теплоотдачей.В процессе эксплуатации здания могут испытывать дей¬
ствие горизонтальных (ветровых) нагрузок, которые вызы¬
вают сдвиговые деформации в элементах каркаса. Эти дефор¬
мации происходят в виде изменения первоначальной формы
колонн и перекрытий, при этом величина деформаций зависит
от изгибной и сдвиговой жесткости конструкций. При смеще¬
нии относительно проектного положения колонны и перекры¬
тия могут передавать на кладку стен дополнительные усилия,
не предусмотренные расчетом. Кроме того деформации кар¬
каса изменяют статическую схему самой стены, что также
ухудшает условия ее работы на восприятие внешних воздей¬
ствий. Основные наиболее характерные повреждения кладки
наружных поэтажно опертых стен при сдвиговых деформа¬
циях каркаса представлены на рис. 4.82. При плотном кон¬410
такте кладки с колоннами при горизонтальных перемеще¬
ниях последних на кладку передаются усилия, точки приложе¬
ния которых расположены вблизи выхода одной из диагона¬
лей стены на ее боковые грани. В зависимости от прочности
кладочного элемента и раствора в кладке могут возникать тре¬
щины двух типов - по траектории главных сжимающих на¬
пряжений. проходящие по телу кладки (рис. 4.82а), и от сдвига
по неперевязанному сечению по наклонной штрабе (рис. 4.826).
Наличие проемов ослабляет кладку и ухудшает ее сопротивле¬
ние сдвигу. Простенки испытывают изгиб со сдвигом в плоскости
стены, в результате чего в опорных частях простенков могут
образовываться горизонтальные трещины (рис. 4.82в). В связи
с этим следует заметить, что в большинстве проектных решений
простенки имеют размеры, которые позволяют воспринимать
непредусмотренные воздействия подобного рода, однако при
развитом остеклении и максимальном уменьшении шириныа)б)11J4иВ)1 12 3_и1 Г
12J LГ—г—	Г—Lг)_!■1 ю3 2~г~13Г10I LПГРис. 4.82. Характер повреждения кладки наружных стен на
глухом участке и с глроемами при сдвиговых деформациях каркаса
а - развитие трещины на глухом участке стены по
направлениям главных сжимающих напряжений: б - развитие
трещины на глухом участке стены по наклонной штрабе;
в - повреждения кладки простенков при деформациях колонн;
г - повреждения кладки стены с проемами при сдвиговых
деформациях колонн и перекрытий11 - ступенчатая сдвиговая трещина по наклонной штрабе; 12 - трещины
в кладке простенков от изгиба по неперевязанному сечению: 13 - локальные
повреждения кладки в пределах площадки опирания перемычек
(остальные обозначения см. на рис. 4.80, 4.81)41 1
простеночных участков указанные повреждения становятся
вполне возможными, и их следует учитывать при проекти¬
ровании.Деформации перекрытия при действии на каркас го¬
ризонтальных усилий имею форму волны, амплитуда которой
зависит от изгибной жесткости конструкции. Волнообразные
деформации диска перекрытия особенно при наличии в
стенах проемов могут приводить к деформациям кладки, при
которых образуются нормальные и наклонные трещины в
подоконных частях (рис. 4.82г). Кроме того, при передаче
усилий на перемычку, глубину опирания которой на кладку
ненесущих стен назначают, как правило, не более 150 мм, в
опорных зонах перемычек могут возникнуть повреждения
кладки. Последний тип повреждений особенно опасен тем,
что нарушает устойчивость перемычки и способствует
возникновению аварийной ситуации.Сдвиговые деформации каркаса, показанные на рис. 4.82г,
могут также явиться причиной возникновения повреждений
и на глухих участках стен или при наличии проемов отно¬
сительно малой площади (рис. 4.83). Обладающие, за счет осо¬
бенностей конструкции, большей жесткостью такие стены испы¬
тывают локальные воздействия, образующие перерезыва¬
ющие пары сил. В зависимости от характеристик кладоч¬
ного элемента и раствора, величин и направления действия
сил и конструкции примыкания кладки к элементам каркаса
могут образовываться трещины следующих типов.В случае, если между кладкой и дисками перекрытий по
каким-либо причинам возникает контакт, пара вертикаль¬
ных сил, приложенных в вершинах полуволн изогнутых осей
перекрытий создает в кладке плоское напряженно-деформи¬
рованное состояние, характеризующиеся полем нормальных
и касательных напряжений. В зависимости от величин ком¬
понент плоского напряженного состояния на глухих участках
стен могут образовываться наклонные трещины, развиваю¬
щиеся либо по траекториям главных сжимающих напряже¬
ний (рис. 4.83а), либо по наклонной штрабе (рис. 4.836). Волно¬
образные деформации перекрытий могут также явиться
причиной локальных повреждений кладки (рис. 4.83г). В случае,
если кладка по тем или иным причинам оказывается зажатой
колонами и перекрытиями, при сдвиговых деформациях колонн
возможно образование повреждений в углах по диагонали,
расположенной в направлении траектории главных сжимаю¬
щих напряжений (рис. 4.83в).412
Рис. 4.83. Характер повреждения кладки наружных стен на
глухом участке при сдвиговых деформациях колонн и перекрытий
а - развитие трещин на глухом участке стены вследствие
деформаций перекрытия по направлениям главных сжимающих
напряжений: б - развитие трещины на глухом участке стены по
наклонной штрабе вследствие деформаций перекрытия: в - локаль¬
ные повреждения кладки при деформациях колонн: г - локальные
повреждения кладки стены с проемами при деформациях пере¬
крытий14- наклонные трещины по траекториям главных сжимающих напряжений;
15 - трещины в кладке простенков от изгиба по неперевяэанному сечению:
16- локальные повреждения кладки в местах передачи локальных усилий
с каркаса на кладку (остальные обозначения см. на рис. 1, 2)При сезонном колебании температуры наружного воздуха
и воздействии прямого и рассеянного солнечного излучения
(что особенно актуально для участков фасадов, окрашенных
в темные тона) кладка наружных стен подвергается знакопе¬
ременному воздействию, приводящему к ее выгибу из пло¬
скости (рис. 4.84). При этом выгиб происходит как в горизон¬
тальной, так и вертикальной плоскости. Изгиб стены в зави¬
симости от конструктивных особенностей кладки, в том числе
при отсутствии деформационных швов, может приводить к об¬
разованию трещин в местах обхода стенами колонн и пере¬
крытий. Образование трещин происходит при отрицатель¬
ном перепаде температур (в зимнее время), когда изгиб кладки
в сечении с уменьшенными размерами поперечного сечения
сочетается с растягивающими усилиями в срединной плоско¬
сти кладки.413
Рис. 4.84. Деформации поэтажно опертых стен при воздействиях
переменных температур и солнечной радиации и вероятные
дефекты, вызываемые этими деформациямиСледует заметить, что деформации, вызываемые темпера¬
турно-климатическими факторами, могут сопровождаться де¬
формациями усадки кладки (рис. 4.85). Особенно важен учет
этого фактора при проектировании стен из ячеистобетонных
блоков, поскольку усадка при высыхании в определенных усло¬
виях (в частности, при увеличении содержания в воздухе угле¬
кислого газа) может сопровождаться и карбонизационной
усадкой, которая по данным [4.19] превышает по величине
усадку при высыхании в несколько раз.
деформации кладки,
вызванные усадкойдеформации кладки,
вызванные усадкойРис. 4.85. Характер развития усадочных деформаций в кладке
наружных стен из ячеистобетонных блоковУсадочные деформации в зависимости от условий сниже¬
ния влажности ячеистобетонных блоков до эксплуатацион¬
ного значения развиваются неравномерно по толщине, а
также могут продолжаться какое-то время до образования
стабильной кристаллической структуры, стойкой к воздей¬
ствиям окружающей среды. Неравномерно распределенные
по толщине стены усадочные деформации суммируются с
температурными деформациями, которые при одинаковом
знаке могут превышать предел деформативности материала
при удлинении и прочности при растяжении. Образование
трещин в этом случае неизбежно.Для исключения причин образования рассмотренных
повреждений следует предусматривать мероприятия, обеспе¬
чивающие независимую работу каркаса и наружных стен
при действии внешней нагрузки. В первую очередь для решения
поставленной задачи необходимо обеспечить возможность
развития рассмотренных выше типов деформаций и соответ¬
ствующих им внутренних усилий и напряжений в пределах
участков, размеры которых не приводят к образованию повре¬
ждений. Такие участки называют деформационными отсе¬
ками. В каркасных зданиях деформационные отсеки с учетом
технологии производства строительно-монтажных работ целе¬
сообразно выполнять в пределах объемно-планировочной
ячейки фасада, размеры которой в зданиях массового приме¬
нения обычно не превышают 6,0 м. Как показывают расчеты,
в этом случае кладка может воспринимать действующие
проектные нагрузки без каких-либо дополнительных меропри¬
ятий, повышающих ее прочность и трещиностойкость.При разделении кладки наружных стен на деформацион¬415
ные отсеки по границам примыкания смежных участков устра¬
ивают горизонтальные и вертикальные деформационные швы,
которые заполняют уплотняющими и герметизирующими мате¬
риалами. Назначение деформационного шва заключается в
том, чтобы воспринимать деформации, которые испытывает
кладка в процессе эксплуатации здания, и исключить пере¬
дачу усилий между соседними конструктивными элемен¬
тами.Одно из главных правил устройства деформационных швов
(рис. 4.86) заключается в том, что они должны пересекать стену
на всю толщину. При этом конструкция шва по возможности
не должна быть прямолинейной (рис. 4.866), чтобы при слу-а)б)	чО;ч5-16 4
1граница защитно¬
декоративного
покрытияРис. 4.86. Принцип устройства и конструкция горизонтальных
деформационных швов в наружных поэтажно опертых стенах
а - прямолинейный деформационный шов: б -«ломаный»
деформационный шов: в - заделка деформационного шва
снаружи: г - то же. изнутри1 - кладка наружной стены: 2 - монолитный перфорированный бортовой
ригель перекрытия: 3 - многопустотная плита перекрытия: 4 - гермети¬
зирующая мастика деформационного шва: 5 - наружное защитно¬
декоративное покрытие: 6 - уплотняющий материал деформационного
шва: 7 - малопрочный материал (шпатлевка): 8 - проклеенная ткань416
чайных повреждениях материалов заполнения шва не происхо¬
дило прямое продувание наружной стены. В том случае, когда
это сделать не представляется возможным (рис. 4.86а), шов
должен быть устроен таким образом, чтобы свести к мини¬
муму вероятность появления дефектов при производстве
строительно-монтажных работ по его заполнению.При устройстве наружного защитно-декоративного по¬
крытия деформационный шов не должен быть заштукатурен,
поскольку раствор даже при его армировании стеклоткане¬
выми или стальными сетками не способен воспринимать рас¬
тягивающие усилия без образования трещин (рис. 4.86в). Ус¬
тройство сплошного штукатурного покрытия неизбежно при¬
ведет к его разрушению при развитии деформаций стен, а также
локальным повреждениям кладки при деформациях наружных
стен ввиду силовых и температурно-усадочных воздействий
(рис. 4.87).а)повреждение шту¬
катурного слоя
(отрыв от основания,
образование трещин и
локальных разрушений)Рис. 4.87. Пример неправильного выполне¬
ния горизонтального деформационного
шва (со сплошным оштукатуриванием)
а - общий вид: б - неправильно выполненный узел заполнения
горизонтального деформационного шва: в - схема повреждения
элементов наружной стены у горизонтального деформационного
шва вследствие развития деформаций, обусловленных силовыми
и температурно-усадочными воздействиями1 - кладка наружной стены: 2 - монолитный перфорированный бортовой
ригель перекрытия: 3 - многопустотная плита перекрытия 4 - наружное
защитно-декоративное покрытие; 5 - уплотняющий материал деформа¬
ционного шва417
При заполнении деформационного шва со стороны поме¬
щения для предотвращения повреждения кладки вследствие
деформаций перекрытия уплотняющий материал должен
быть закрыт слоем легко деформируемого малопрочного мате¬
риала, например, шпатлевки. Для предотвращения ее выпа¬
дения из устья шва при деформациях стык перекрытий со
стенами проклеивают полоской ткани, после чего устраивают
защитно-декоративное покрытие (рис. 4.86г). Следует отме¬
тить, что аналогичные по конструкции решения примыкания
перегородок к перекрытиям содержаться в материалах серии
2.230-1, вып. 5.Все рассмотренные варианты технических решений на¬
ружных поэтажно опертых стен разработаны с учетом требо¬
ваний СНБ 2.04.01-97 [4.7] и позволяют обеспечить вы¬
полнение всех теплотехнических требований.Кроме горизонтальных деформационных швов в наружных
поэтажно опертых стенах должны устраиваться и вертикаль¬
ные деформационные швы. С наружной стороны здания эти
швы целесообразно располагать в пределах ширины колонн.
С внутренней стороны деформационные швы располагают
по границе примыкания стен к колоннам. Требования по за¬
полнению вертикальных деформационных швов - такие же,
как и для горизонтальных. Примеры устройства деформаци¬
онных швов в местах примыкания стен к колоннам показаны
на рис. 4.88. Внутренне пространство деформационного шва
должно быть заполнено упругим материалом, исключающим
передачу усилий на кладку при сдвиговых деформациях
колонн (рис. 4.89).Наружные стены зданий относятся к классу конструк¬
ций, для которых наряду с деформационно-прочностными
требованиями должны удовлетворяться и требования стро¬
ительной теплотехники. Этот вопрос приобретает особую
актуальность, когда колонны полностью или частично располо¬
жены в «теле» наружных стен. В этом случае толщина кладки
из ячеистого бетона в пределах размеров поперечного сечения
колонн уменьшается, что приводит к увеличению интенсив¬
ности теплового потока. Для того, чтобы в указанных местах
не происходило образование конденсата, необходимо расчет¬
ным путем обеспечить требуемый температурный режим внут¬
ренней поверхности стен. К каким последствиям могут приво¬
дить на первый взгляд очевидные технические решения, по¬
казано ниже.418
Рис. 4.88. Примеры выполнения вертикальных деформационных швов
а-у рядовой колонны: б. в-у угловой колонны: г-у угловой
колонны в месте поворота стены не под прямым углом;1 - колонна; 2 - кладка наружной стены; 3 - упругий уплотняющий
материал деформационного шва; 4 - см. рис. 7в: 5 - см. рис. 7вПри разработке деталей и узлов наружных стен серии
зданий Б1.020.1-7 в институте «БелНИИС» были проведены
всесторонние исследования методом численного моделирова¬
ния температурного режима ограждающих конструкций в
местах расположения колонн и других теплопроводных
включений, в частности, монолитных консолей плит лоджий,
а также экспериментальная проверка полученных резуль¬
татов на моделях, собранных в климатической камере.Как показывает анализ проектной документации, при
компоновке наружных стен достаточно часто допускается
ставшая уже хрестоматийной ошибка - при расположении
колонн в пределах толщины кладка к угловым колоннам
примыкает с двух сторон. В этом случае по результатам рас¬
четов в углу происходит резкое снижение температуры внутрен¬
ней поверхности (рис. 4.90). При расчетной температуре на¬
ружного воздуха -26°С и внутреннего воздуха +20°С мини¬
мальная температура внутренней составляет 2,7°С, что419
Рис. 4.89. Пример выполнения примыкания кладки к колонне
через упругие прокладки для гашения деформаций каркаса
а - конструктивное решение: б - перед началом возведения
стены; в - по окончании возведения кладки
1 - перекрытие с перфорированными краями: 2 - колонна;3 - кладка наружной стены 4 - упругая прокладкапочти на 8°С меньше температуры точки росы при относи¬
тельной влажности воздуха 55%. Применение с наружной сто¬
роны угла эффективных теплоизоляционных материалов не420
|ШСШТ&Б |гт x488 : 502Рис. 4.90. Результаты расчета температурного режима угла
наружной стены с«закрытой»колонной421
приводит к какому-либо заметному повышению температуры,
что свидетельствует о принципиальной ошибочности такого
решения. Причины промерзания угла заключаются в сле¬
дующем. С одной стороны, температура по толщине однослой¬
ной стены распределяется таким образом, что приблизительно
две трети расположены в зоне отрицательных температур,
а одна треть - в зоне положительных. С другой - колонна ока¬
зывается закрыта от теплого воздуха помещения материалом
с хорошими теплоизоляционными свойствами. В итоге мас¬
сивный материал колонны с хорошими аккумулирующими
свойствами (как правило, тяжелый бетон) оказывается подвер¬
жен действию отрицательных температур, в то время как
приток тепла со стороны помещения практически исключен.
Эти факторы и обуславливают неблагоприятный температур¬
ный режим ограждающей конструкции. В связи с этим необхо¬
димо отметить, что результаты расчетов подтверждаются прак¬
тикой - в обследованных домах с указанным решением угла
образовывался конденсат, стены покрывались плесенью.Проведенные в институте «БелНИИС» теоретические
исследования моделей различных технических решений угла
наружных стен позволили найти достаточно простое и в то
же время надежное решение, обеспечивающее требуемые
параметры температурного режима внутренней поверхности
наружных стен. Для этого достаточно обеспечить контакт
не менее одной четверти периметра поперечного сечения
колонны с теплым воздухом помещения. В этом случае темпера¬
тура на поверхности колонны хоть и будет несколько ниже
температуры по полю стен из ячеистобетонных блоков, но,
тем не менее, выше температуры конденсации водяного пара
при нормируемом значении относительной влажности
воздуха. Абсолютное значение температуры на поверхности
колонны будет зависеть от толщины кладки, изолирующей
колонну от наружного воздуха, и его температуры. Поэтому,
несмотря на указанное правило компоновки узла, в каждом
конкретном случае следует расчетным путем проверять
корректность принимаемого решения.Обеспечение контакта колонны с воздухом помещения
позволяет успешно решать ряд других вопросов, связанных
с конструированием каркаса и компоновкой наружных
стеновых ограждающих конструкций. Одним из наиболее
уязвимых мест любых каркасных систем жилых зданий
является узел примыкания консоли лоджии к колонне. Как422
правило, консоль жестко связана с колонной (рис. 4.91) и,
будучи выполненной из тяжелого бетона, создает теплопро¬
водное включение с развитым сечением. Такое конструктив¬
ное решение приводит к увеличению плотности теплового
потока и понижению температуры внутренних поверхностей
ограждающих конструкций вблизи консоли. Тем не менее,
как показывают расчеты, и в этом случае существует возмож¬
ность обеспечения требуемого температурного режима ограж¬
дения. Решение задачи заключается в перенаправлении тепло¬
вых потоков, накопленных внутренними конструкциями поме¬
щения и уходящих через наружное ограждение. Перенаправ¬
ление тепловых потоков можно создать путем повышения
термического сопротивления отдельных участков конструк¬
ций. В частности, в качестве примера можно рассмотреть кон¬
струкцию узла, показанную на рис. 4.91. Замена теплоизоля¬
ционного вкладыша из ячеистого бетона между плитой лод-Рис. 4.91. Конструкция сборно-монолитного каркаса в месте
примыкания железобетонной консоли лоджии к угловой колонне
1 - колонна; 2 - монолитный связевый ригель: 3 - многопустот¬
ная железобетонная плита: 4 - железобетонная консоль
лоджии: 5 - монолитный несущий ригель; 6 - теплоизоляционный
вкладыш: 7 - плита лоджии423
жии и контурным монолитным ригелем на вкладыш из эффек¬
тивного теплоизоляционного материала, например, экструдиро¬
ванного пенопласта (теплопроводность материалов отлича¬
ется в 3 раза), способствует тому, что распределение тепло¬
вых потоков в плоскости перекрытия заметно изменяется.
В сочетании с достаточной толщиной кладки стен из ячеисто¬
бетонных блоков, в том числе в пределах размеров попереч¬
ного сечения колонны (рис. 4.92), основная часть исходящего
теплового потока уходит через консоль, подогревая эту зону.
В итоге, как показывают расчеты (рис. 4.93), значение мини¬
мальной температуры внутренней поверхности стены в зоне
консоли с достаточным запасом превышает точку росы при
нормируемых параметрах внутреннего воздуха помещения
и расчетной температуре наружного воздуха, а температур¬
ное поле стабилизируется на достаточно узком участке.
Отмеченный характер распределения температур по внутрен-Рис. 4.92. Конструкция наружных стен из ячеистобетонных
блоков в здании со сборно-монолитным каркасом в месте
расположения угловой колонны с примыкающей консолью лоджии424
ней поверхности стены не оказывает какого-либо заметного
влияния на микроклимат помещения.Еще одним фактором, существенно влияющим на темпе¬
ратурный режим наружного стенового ограждения, является
конструкция перфорированного края перекрытия (рис. 4. 86а).
Перфорацию перекрытия теплоизоляционными вкладышами
выполняют в тех случаях, когда его край по тем или иным
причинам выходит на фасад здания. Эта, на первый взгляд,
относительно простая конструкция, как оказалось, требует
не менее тщательной проработки и расчетной оценки, чем
угловой участок наружных стен.В результате расчета моделей фрагментов наружных
стен, опертых на перфорированные края монолитного пере¬
крытия. в которых варьировали размеры теплоизоляционных
вкладышей и глубину их установки по отношению к толщине
стены (принимали постоянной), были получены графики рас¬
пределения температур по границам примыкания стен к пере¬
крытию (рис. 4.94). Расчеты показали, что наиболее равномер¬
ные температурные поля обеспечивают варианты 1тЗ и
1т5, в которых теплоизоляционный вкладыш расположен в
срединной плоскости стены. Смещение вкладыша от этого
положения, в том числе при увеличении его толщины от 100 мм
до 150 мм, не дает положительного эффекта, а даже может
привести к ухудшению температурного режима ограждения.
В то же время в двух наилучших вариантах перфорации
толщина теплоизоляционного вкладыша не оказывает какого-
либо влияния на минимальные значения температуры, отмечен¬
ные напротив ребер жесткости, а лишь несколько повышает
температуру в пределах теплоизоляционных вкладышей.Анализируя представленные на рис. 4.94 графики распре¬
деления температуры, можно заметить, что задача обеспече¬
ния требуемого температурного режима наружных стен явля¬
ется многофакторной и не имеет однозначного решения. Поэтому
в каждом конкретном случае конструктивные решения наруж¬
ных стен, перфорированных перекрытий, узлов примыкания
к элементам каркаса выступающих наружу частей зданий и
т.п. должны в обязательном порядке проверяться расчетом.
Только на основании результатов решения задачи стационар¬
ной теплопроводности в объемной (трехмерной) постановке
может быть принято решение о возможности применения запро¬
ектированных деталей и узлов.Конструктивные решения каркаса здания и его наруж-425
13,7°С	2,8002,5502,3002,0501,8001,540112,00-12.5014.00-14,5016.00-16.5018.00-18,50112.50-13.0014.50-15.0016.50-17.0018.50-19.00Ю
§О Ов 13.00-13,5015.00-15.5017.00-17.50
■ 19.00-19.50О■	13.50-14.0015.50-16.0017.50-18.00■	19.50-20.00Рис. 4.93. Температурное поле внутренней поверхности
ограждающих конструкций (наружных стен и перекрытия)
верхнего этажа расчетной модели по рис. 4.92 с оконным
проемом в наружной стене со стороны лоджииных стен, сооружаемых в том числе с применением ячеисто¬
бетонных изделий в числе прочих факторов зависят и от тех¬
нологии производства строительно-монтажных работ. Осо¬
бенно это касается монолитных и сборно-монолитных карка¬
сов. Дело в том. что при параллельном возведении каркаса
и наружных стен часть кладки наружной стены может быть
использована в качестве опалубки. В этом случае для исклю¬
чения передачи усилий от перекрытия на кладку в простран¬
ство деформационного шва заранее закладывают прокладку
из упругого материала, толщину которой принимают соглас-426
1716151312111098LT\SГТ'i JW1 \\|\Д1\\Га \\^ \1/\\i1м1«Vх/л\у/V/V/V/VАX, мо g I1 ®
с? о а а^®ооо«^ю«
с? d Ы с-4 Ы—►-узел 1	узел 1а -х-узел 1т -n-узел 1т2-ж-узел 1тЗ -о-узел 1ш4 -с-узел 1т5&Узел 1тЗJOO. 800 200. 800Узел 1ш5Рис. 4.94. Графики распределения температуры внутренней
поверхности по границе примыкания наружных стен к перекры¬
тиям с перфорированными краями427
но проекту. По окончании бетонирования упругая прокладка
остается в составе конструкции наружной стены. Преимуще¬
ство такого метода строительства заключается в том, что в
определенной степени упрощается технология опалубочных
и бетонных работ, а также работ по ведению кладки и устрой¬
ству деформационных швов. Вместе с тем, одним из основных
недостатков данного метода является необходимость своев¬
ременного обеспечения строительной площадки кладочными
материалами и соответствующим количеством каменщиков,
потому что темпы возведения каркаса намного опережают
скорость кладки наружных стен.Альтернативой рассмотренному методу строительства
каркасных зданий с поэтажно опертыми стенами является
технология, при которой наружные стены возводят с отстава¬
нием на несколько этажей (рис. 4.95). В этом случае камен¬
ные работы могут выполняться по собственному графику.
Но при этом возникают определенные технические трудности
с производством работ по выполнению кладки и горизонталь¬
ных деформационных швов по мере ее подъема и приближе¬
ния к существующим перекрытиям - затруднительно обеспе¬
чить качество при укладке блоков верхних рядов (рис. 4.96),
а также установить в проектное положение без зазоров упругие
прокладки. Тем не менее, именно этот метод строительства
каркасных зданий получил наибольшее распространение в
Беларуси.Следует обратить внимание на еще одну важную деталь,
связанную с устройством наружных стен после возведения
колонн и перекрытий. При наличии выступающих частей пере¬
крытий, в том числе плит балконов и лоджий, бывает доста¬
точно сложно смонтировать перемычки над проемами ввиду
отсутствия технической возможности применения грузоподъем¬
ных механизмов, а при относительно больших длинах окон
и отсутствии в номенклатуре изделий перемычек из ячеи¬
стого бетона необходимой длины - вообще невозможно пере¬
крыть проемы. В этом случае по периметру наружных стен
устраивают выступающий вниз из перекрытия элемент, ко¬
торый и выполняет функцию надпроемных перемычек (рис. 4.96).
Для того, чтобы исключить промерзание наружного ограж¬
дения по перекрытию, в опалубке размещают блоки с анкер¬
ными выпусками, которые после укладки и уплотнения бетона
перекрытия или контурного ригеля выполняют роль наруж¬
ной тепловой изоляции. Такие решения были апробированы428
Рис. 4.95. Строительство каркасного жилого дома по ул. Фили¬
монова в г. Минске с поэтапным возведением каркаса и наруж¬
ных стен429
Рис. 4.96. Сооружение наружной стены из ячеистобетонных
блоков при поэтапном возведении каркасного зданияна ряде объектов и показали высокую технологичность и
достаточную эксплуатационную надежность.К возможному сожалению для читателей, ограниченный
объем данной книги не позволяет подробно рассказать о ре¬
зультатах многолетних наблюдений за состоянием наружных
поэтажно опертых стен из ячеистобетонных блоков каркас¬
ных зданий и их обследований, а также представить разверну¬
тый анализ причин возникновения повреждений. Этому
вопросу можно было бы посвятить отдельную книгу - настолько
богатым и интересным в техническом плане является собран¬
ный материал. К тому же он постоянно пополняется, и многие
новые данные исключительно по техническим причинам не
попали в настоящее издание. Поэтому в списке использован¬
ных источников к данной главе приведены ссылки на все
статьи, опубликованные за последнее время в специальной
периодической литературе. Вкратце лишь заметим, что нако¬
пленный опыт эксплуатации наружных стен из ячеистого
бетона, в первую очередь - каркасных зданий, позволил уточ¬
нить некоторые конструктивные решения узлов и деталей
наружных стен, усовершенствовать их, сделать более техноло¬
гичными и надежными и внести соответствующие коррек¬
тивы в рабочую документацию.430
4.4.	Опыт применения изделий из
автоклавного ячеистого бетона при
тепловой модернизации эксплуатируемых
зданийВ настоящее время в мире только на отопление и вен¬
тиляцию зданий любого назначения расходуется до 40% всей
потребляемой человечеством энергии. В связи с этим теплоизо¬
ляционные свойства строительных материалов и энергоэф¬
фективность объектов строительства имеет первостепенное
значение. Это особенно важно для государств, не имеющих
в достаточном количестве собственных природных энерго¬
носителей (газ, нефть, электроэнергия). В среднем теплопо-
тери через наружные ограждающие конструкции (стены,
подвал, окна, кровлю) в зависимости от этажности и конструк¬
ции зданий составляют от 30 до 50 процентов общих энергоза¬
трат на отопление.Жилищный фонд Республики Беларусь, построенный
преимущественно в послевоенные годы, отличается значитель¬
ным энергопотреблением на отопление по сравнению с объек¬
тами жилищного строительства, эксплуатируемыми в раз¬
витых странах с аналогичными климатическими условиями.
В настоящее время жилой фонд Беларуси составляет более
200 млн. м2 общей площади и практически полностью состоит
из таких «холодных» домов. Теплопотери через ограждающие
конструкции зданий достигают 80% общих потерь тепла.
Самые большие теплопотери характерны для полносборных
жилых домов.Удельное потребление тепла на обогрев жилых многоквар¬
тирных зданий в Беларуси составляет 240+260 кВт ч/м2 в
год. В то же время, например, в Финляндии с более суровым
климатом и продолжительной зимой этот показатель состав¬
ляет всего 40-80 кВт ч/м2. Еще большим расходом тепла на
отопление для поддержания комфортных условий прожива¬
ния отличаются индивидуальные жилые дома, построенные
в пригородных зонах Минска и других крупных городов, а
также сельской местности. Сопротивление теплопередаче на¬
ружных стен в этих домах как правило не превышает
1.0 м2°С/Вт.По нормам Республики Беларусь сопротивление тепло¬
передаче наружных стен жилых домов должно составлять431
2,0+2,5 м2 °С/Вт, при тепловой модернизации сопротивление
теплопередаче должно составлять не менее 2,0 м2 °С/Вт. С
учетом ранее действовавших норм строительной теплотех¬
ники дополнительное утепление должно обеспечивать при¬
ращение сопротивления теплопередаче в пределах 1,0+
+1,2 м2 °С/Вт. Указанные требования наряду с получившими
распространение так называемыми легкими штукатурными
системами (ЛШС) утепление достаточно легко могут быть
удовлетворены с использованием изделий из ячеистого
бетона - теплоизоляционных плит, блоков, перемычек.Унитарным предприятием «Институт БелНИИС» в сотруд¬
ничестве с ОАО «Забудова» в 1997 г. впервые для отечествен¬
ной строительной практики был разработан альбом «Узлы и
детали наружного утепления существующих зданий с при¬
менением продукции ОАО «Забудова» применительно к клима¬
тическим условиям Беларуси. Разработанные материалы
предназначались для использования при проектировании
тепловой модернизации эксплуатируемых жилых и общест¬
венных зданий высотой не более 5 этажей, наружные стены
которых были выполнены из мелкоштучных материалов
(кирпич, камни, мелкие блоки), крупных блоков, крупнораз¬
мерных панелей, объемных блоков или монолитного бетона.Теплотехнические показатели наружного утепления на
момент разработки были приняты из условий обеспечения
нормируемого СНБ 2.04.01-97 [4.7] сопротивления теплопере¬
даче наружных стен из конструкций и материалов различ¬
ных видов.Первая опытная апробация новой системы утепления со¬
стоялась в 1997 г. на жилом трехэтажном панельном доме
по ул. Шаранговича, 66 в г. Молодечно Минской области. Про¬
ектная документация была разработана проектно-конструк¬
торским бюро ОАО «Забудова», строительно-монтажные работы
выполняла МПМК № 213 ОАО «Забудова», ячеистобетонные
изделия и составы для приготовления кладочных и штука¬
турных растворов - производства ОАО «Забудова». По фактиче¬
ским затратам на момент проведения тепловой модернизации
себестоимость 1 м2 утепления составила 15 долларов США (в
ценах 1997 г.).Отдельные этапы производства работ по утеплению
жилого дома в г. Молодечно показаны на рис. 4.97-4.100.Следующим этапом внедрения новой системы утепления
на основе изделий из автоклавного ячеистого бетона стало432
Рис. 4.97. Общий вид жилого дома по ул. Шаранговича. 66 в
г. Молодечно в период производства работ по тепловой
модернизацииее использование при тепловой модернизации цеха ячеистого
бетона Завода строительных конструкций ОАО «Забудова». Впо¬
следствии технологические приемы и варианты конструктив¬
ных решений узлов и деталей отрабатывали при тепловой модер¬
низации ряда жилых домов в п. Чисть Молодечненского района
(рис. 4.101) и других населенных пунктах Беларуси. Среди
наиболее известных минчанам и гостям белорусской столицы
объектов, который был утеплен ячеистым бетоном, можно упо¬
мянуть ресторан «Каменный цветок» по ул. Кедышко, 1 (район
бульвара Толбухина).Накопленный опыт проектирования и применения системы
утепления на основе ячеистобетонных изделий был исполь¬
зован при разработке веденного в действие с 1 января 2005 г.
Пособия к строительным нормам и правилам П8-04 к СНиП
3.03.01 -87 «Проектирование и устройство тепловой изоляции
наружных стен зданий и сооружений с применением изделий
из ячеистого бетона».Указанное Пособие распространяется на проектирование
и устройство тепловой изоляции наружных стен эксплуати¬
руемых зданий и сооружений различного назначения с433
Рис. 4.98. Кладка теплоизоляционного слоя с креплением к
утепляемой стене пластиковыми дюбелями (попарные
отверстия в блоках нижних рядов)относительной влажностью воздуха не более 75% с приме¬
нением изделий из ячеистого бетона. Документ устанавли¬
вает требования к проектированию тепловой изоляции и ее
устройству, применяемым материалам, производству работ,
контролю качества и приемке работ. Следует обратить особое434
Рис. 4.99. Устройство деформационных швов в кладке
утепления торцовой стены с уплотнением гернитовым жгутомвнимание на то. что требования Пособия распространяются
только на утепление эксттиатириемых зданий и сооружений,
находящихся достаточно длительный срок в эксплуатации.
Это обстоятельство связано с тем, что кладка из ячеистобетон¬
ных блоков, составляющая основу системы утепления, обла-435
Рис. 4.100. Общий вид жилого дома по ул. Шаранговича, 66 в
г. Молодечно. утепленного изделиями из ячеистого бетона
производства ОАО •Забудова•дает достаточно высокой чувствительностью к неравномер¬
ным осадкам оснований фундаментов и деформациям конст¬
рукций, развивающимся за счет ползучести материалов в
первые годы после ввода в эксплуатацию. Поэтому для исклю¬
чения трещин, которые могут возникнуть ввиду таких дефор¬
маций, систему следует применять на зданиях, срок эксплу¬
атации которых составляет не менее 5 лет. Обычно за этот
период выбирается значительная доля ползучести матери¬
алов стен и других конструктивных элементов несущей системы
зданий, а также происходит уплотнение структуры грунтов
под подошвами фундаментов. В этих условиях возможна
передача дополнительной нагрузки на несущие конструкции,
но при этом принятию решения о возможности утепления
здания должно быть проведено его полное детальное обсле¬
дование, включая грунтовое основание.В Пособии содержатся общие положении по проектиро¬
ванию и устройству наружного утепления с применением
изделий из ячеистого бетона, указания по выбору матери¬
алов, положения по теплотехническому и статическому рас¬
чету элементов системы, в том числе с учетом усадочных де-436
И 71 nРис. 4.101. Утепление и эксплуатация жилого дома в п. Чисть
Молодечненского районаформаций и температурных воздействий. Также изложены
правила конструирования элементов системы утепления.
Особо следует отметить включение в Пособие обязательных тре¬
бований по устройству деформационных швов в соответст¬437
вии с изложенными в тексте документа правилами, а также
условий, при которых необходимо армировать защитно-деко¬
ративные штукатурные покрытия. Отдельный раздел Посо¬
бия посвящен производству работ и правилам контроля,
установлены виды и периодичность контроля, разработаны
мероприятия по безопасному ведению работ, охране труда
и защите окружающей среды. Пособие снабжено примерами
статических и теплотехнических расчетов и другой полезной
графической информацией.Применение положений Пособия при разработке проект¬
ной документации позволило повысить качество проектных
и строительно-монтажных работ, а появившиеся у пользова¬
телей документа предложения будут учтены при его очередной
плановой проверке.Литература к главе 44.1.	ГОСТ 3826-82. Сетки проволочные тканые с квадрат¬
ными ячейками.4.2.	ГОСТ 5336-80. Сетки стальные плетеные одинарные.
Технические условия.4.3.	СТБ 1072-97. Составы полимерминеральные. Техни¬
ческие условия.4.4.	СТБ 1263-2001. Композиции защитно-строительные,
технические условия.4.5.	СТБ 1307-2002. Смеси растворные и растворы стро¬
ительные. Технические условия.4.6.	ТУ РБ 05780349.017-97. Сетка стеклянная марки
ССШ. Технические условия.4.7.	СНБ 2.04.01-97. Строительная теплотехника.4.8.	СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий и
сооружений.4.9.	СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конст¬
рукции.4.10.	СНБ 5.08.01 -2000. Кровли. Технические требования
и правила приемки.4.11.	СНиП 2.03.01-85. Защита строительных конструк¬
ций от коррозии.4.12.	СНиП И-22-81. Каменные и армокаменные конст¬
рукции. Нормы проектирования.4.13.	П1-02 к СНБ 5.08.01-2000. Проектирование и стро¬
ительство кровель.438
4.14.	Галкин C.J1. Поэтажно опертые стены каркасных зда¬
ний. Опыт проектирования и строительства в Республике
Беларусь / Строительные материалы. Архитектура. 2005, №5
(приложение к научно-техническому журналу «Строительные
материалы», 2005, №10).4.15.	Галкин C.JI. Опыт эксплуатации каркасных зданий
с поэтажно опертыми стенами / Белорусский строительный
рынок, 2005, №19-20.4.16.	Как построить индивидуальный жилой дом из яче¬
истого бетона / Практич. пособие. 2-е изд.: Сост. Н.П. Сажнев
и др. Мн.: «Стринко», 2003. - 160 с.4.17.	Майер Р. Коттедж. Строительство и отделка. Пер. с
нем. - М., ТОО «Внешсигма», 1998.4.18.	Мордич А.И., Галкин C.J1., Сапоненко О.В. Особен¬
ности проектирования наружных стен из газобетона в каркас¬
ных зданиях / Белорусский строительный рынок, 2004, №8.4.19.	Силаенков Е.С. Долговечность изделий из ячеистых
бетонов. - М.: Стройиздат, 1986. - 175 с.439
Глава 5ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ
АВТОКЛАВНОГО ЯЧЕИСТОГО БЕТОНАВ строительном комплексе Республики Беларусь автоклав¬
ный ячеистый бетон прочно занимает одно из ведущих мест
как универсальный материал, позволяющий решать обшир¬
ный класс инженерных задач и обеспечивающий современ¬
ное качество и конкурентоспособность строительной продукции.Строительная наука вместе с проектными и производствен¬
ными организациями прошла тернистый путь, прежде чем
были получены результаты, которые, как показал проходив¬
ший в 2004 г. в г. Минске 3-й международный семинар по
ячеистому бетону, оказались востребованы не только внутри,
но и за пределами Беларуси, и которыми можно по праву
гордиться. Очевидно, что настало время подвести итоги, про¬
анализировать ошибки и наметить дальнейшие перспективы
развития, поскольку только поступательное движение
является основой любого прогресса.Говоря о пути, пройденном белорусским автоклавным яче¬
истым бетоном к своеобразному строительному олимпу,
нельзя не упомянуть о нормативно-технической базе, обе¬
спечившей продвижение материала на отечественном рынке
стройматериалов и за его пределами. Головным документом
в пакете нормативов (рис. 5.1} является «союзный» ГОСТ
25485-89, взамен которого завершается разработка аналогич¬
ного СТБ (Стандарт Беларуси). СТБ учитывает накопленный
за последнее десятилетие опыт изготовления и применения
автоклавного ячеистого бетона, при этом он гармонизирован
с европейскими аналогичными документами. В Беларуси
впервые введены в действие два новых стандарта СТБ 1330-2002
и СТБ 1332-2002, расширяющих номенклатуру ячеистобетон¬
ных изделий. Взамен союзных аналогов разработаны еще три
стандарта, которые определили современные требования к
армированным и неармированным изделиям из автоклавного
ячеистого бетона. Комплект технической документации вклю¬
чает пять типовых серий, по которым заводы выпускают пол¬
ный комплект изделий для строительства жилых и общест¬
венных зданий - плиты перекрытий и покрытий, брусковые
и арочные перемычки, ступени, лотковые блоки. В настоящее440
время в разработке находится комплект рабочих чертежей,
по которым предприятия смогут выпускать крупноразмерные
клееные лотковые перемычки. Такие изделия по сравнению
с лотковыми блоками обладают рядом преимуществ, из
которых следует выделить отсутствие в конструкции сборно¬
монолитной перемычки вертикальных швов, неизбежных
при использовании лотковых ллоков.Рис. 5.1. Блок нормативных документов для производства
изделий из автоклавного ячеистого бетона
в Республике БеларусьСущественным отличием перечисленных новых норма¬
тивов, в том числе разработанных взамен союзных стандар¬
тов (ГОСТ), явилось допускаемое повышение отпускной
влажности ячеистого бетона свыше 25% при использовании
литых смесей с более высоким водотвердым отношением. Это
дало возможность разработки ячеистых бетонов нового поко¬
ления объемной массой 150...250 кг/м3 для теплоизоля¬
ционных изделий.Кроме перечисленных нормативных документов разрабо¬
таны и утверждены в качестве типовых серий рабочие чер¬
тежи плит перекрытий и покрытий, перемычек и ступеней
из автоклавного ячеистого бетона. Широкая номенклатура
изделий позволила полностью комплектовать строительство
домов малой и даже средней (5 этажей) этажности продук¬441
цией одного предприятия и из одного материала. В связи с
этим следует особо отметить применение армированного яче¬
истого бетона в междуэтажных перекрытиях в качестве кон¬
струкционного материала. Разработанные в УП «Институт
БелНИИС» технические решения перекрытий с плитами из
автоклавного ячеистого бетона позволяют повысить жесткость
и несущую способность последних на 40+50%. Полученные
показатели открывают новые возможности при проектиро¬
вании зданий с комплексным применением ячеистого бетона.
При этом несущая система может иметь разнообразные кон¬
структивные схемы - как с продольными, так и поперечными
несущими стенами, смешанный вариант и даже неполный
каркас. Такие перекрытия могут также найти применение в
универсальных легких сталебетонных каркасах, применяемых
как для нового строительства, так и надстройки эксплуати¬
руемых зданий.В 2006 г. начинается разработка Технического кодекса уста¬
новившейся практики (ТКП) по проектированию каменных
и армокаменных конструкций, который будет гармонизи¬
рован с европейскими нормами проектирования и в первую
очередь с разрабатываемым Eurocode 6. Не последнее место
в белорусском нормативном документе займут каменные
конструкции из ячеистобетонных блоков. Как уже было
отмечено в предыдущих главах, необходимые исследования
для разработки соответствующих разделов завершены, а полу¬
ченные результаты включены в изменения к действующему
СНиП Н-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции».В план работы Технического комитета по нормированию
и стандартизации в строительстве ТКС 08 «Бетонные и железо¬
бетонные конструкции. Бетоны и растворы» включена также
разработка белорусских норм по проектированию бетонных
и железобетонных конструкций из легких и ячеистых бетонов
взамен действующих частей СНиП 2.03.01 -84*. Одновременно
с этим в стадии разработки находится ТКП «Проектирование
конструкций гражданских зданий малой и средней этаж¬
ности с комплексным применением изделий из ячеистого
бетона автоклавного твердения». Этот документ предназна¬
чен в первую очередь для конкретизации правил и положе¬
ний по проектированию зданий с несущими и огражда¬
ющими конструкциями из ячеистого бетона, разработанных
на основании многолетнего зарубежного и отечественного
опыта применения этого материала, и направлен на повыше¬
ние качества проектной документации.442
К сожалению, результаты анализа некоторых проектов
и обследований строящихся и эксплуатируемых объектов свиде¬
тельствуют о том, что достаточно часто при конструировании
отдельных частей зданий и производстве работ допускаются
ошибки, которых можно было бы избежать при наличии соот¬
ветствующей нормативной базы.Особо следует отметить изменения в нормах проектиро¬
вания, коснувшиеся теплопроводных качеств автоклавного
ячеистого бетона. Многочисленные результаты зарубежных
исследований, а также натурных испытаний и обследований
эксплуатируемых объектов, проведенные в 80-90-х годах На¬
учно-исследовательским институтом строительных матери¬
алов (УП «НИИСМ») и МРА «Силикат», свидетельствует о том,
что равновесная влажность автоклавного ячеистого бетона
в наружных стенах отапливаемых зданий после полутора-двух
лет эксплуатации не превышает 4...5% и значительно ниже
действовавших на тот момент 8... 12%, оставшихся в наслед¬
ство от СНиП II-3-79*. Снижение нормативных показателей
эксплуатационной влажности до реальных значений позво¬
лило уменьшить и нормируемые значения коэффициентов
теплопроводности в среднем на 25%.Введение новых показателей теплопроводности открыло
и новые возможности для применения газобетона - в каче¬
стве теплоизоляционного материала в системах наружного
утепления при тепловой модернизации эксплуатируемых
зданий. Сегодня в Республике Беларусь наружное утепление
эксплуатируемых зданий проектируют, руководствуясь в числе
прочих положениями Пособия П8-04 к СНиП 3.03.01 «Проекти¬
рование тепловой изоляции эксплуатируемых зданий с приме¬
нением изделий из ячеистого бетона».Усилия белорусской строительной науки способствовали
значительному расширению области применения автоклав¬
ного ячеистого бетона за последнее десятилетие. Материал,
благодаря своим уникальным качествам, занял лидирующее
положение в конструкциях наружных стен, которые можно
устраивать однослойными и при этом не только удовлетво¬
ряющими требованиям теплотехнических норм, но и значи¬
тельно превосходящими их. При равных термических сопро¬
тивлениях наружные стены из автоклавного ячеистого бетона
оказались в 1,5...2,0 раза легче своих основных конкурентов.
При этом стало стены возможным устраивать таким образом,
чтобы спрятать колонны крайних рядов каркаса, что в свою443
очередь повысило привлекательность и конкурентоспособ¬
ность каркасных систем при строительстве жилья. Современ¬
ные резательные технологии позволяют получать изделия с
минимальными отклонениями от проектных размеров, допускаю¬
щими ведение кладки на тонкослойных растворах (клеях).
Применение тонкослойных растворов позволяют существенно
(на 30% и более) снизить теплопотери через растворные швы
по сравнению с кладкой на обычных растворах со швами
толщиной 10... 12 мм. И даже несмотря на появление в послед¬
ние годы на белорусском строительном рынке конкурирую¬
щих стеновых материалов, к которым в полной мере можно
отнести крупнопористый керамзитобетон и поризованную
керамику, автоклавный ячеистый бетон по прежнему занимает
лидирующее положение.Экспериментальное проектирование наружных поэтажно
опертых стен каркасных зданий, выполнявшееся в УП «Инсти¬
тут БелНИИС», постоянно сопровождалось всесторонней науч¬
ной поддержкой, что позволило уже на этапе разработки проект¬
ной документации избежать ошибок, приводящих к резкому
ухудшению эксплуатационных показателей стеновых конст¬
рукций.Так, расчетным путем была обоснована и впоследствии
подтверждена практикой необходимость устройства деформа¬
ционных швов, разрезающих стены на отдельные ячейки
(деформационные отсеки). Аналогичным образом, преиму¬
щественно в односекционных высотных зданиях, подверженных
значительным сдвиговым деформациям, были предусмотрены
компенсационные зазоры, заполненных упругим материалом,
по границам контакта стен с колоннами и перекрытиями. Учет
совместной работы наружных и внутренних стен и перегородок
с перекрытиями, деформирующимися при действии времен¬
ной нагрузки, позволил обеспечить трещиностойкоеть кладки
и предотвратить образование трещин и других повреждений,
существенно снижающих эксплуатационную пригодность
ограждающих конструкций.Важную роль при разработке конструкций наружных стен
сыграло компьютерное моделирование процессов теплопере¬
дачи, происходящих в наружных стенах. Сложные расчетные
модели с большим количеством разнообразных теплопровод¬
ных включений были всесторонне исследованы с помощью
соответствующего программного обеспечения. Результатом
большого объема работы, проделанного в этом направлении,
явились практические рекомендации не только инженерам-444
конструкторам, но и разработчикам систем отопления, ко¬
торые позволили исключить промерзание наружных стен и
обеспечить комфортные условия в помещениях и отвеча¬
ющий им температурный режим. Накопленный опыт нашел
свое отражение в существенном дополнении серии Б1.020.1-7
в части проектирования наружных поэтажно опертых стен.Говоря о той обширной масштабной работе, которая была
проделана по продвижению автоклавного ячеистого бетона
на отечественный строительный рынок, нельзя не упомянуть
о сопутствующей продукции, в первую очередь - современных
эффективных составах для защитно-декоративных покрытий,
многие из которых разработаны в УП «Институт БелНИИС»
под научным руководством канд. хим. наук Е.А. Урецкой. Только
благодаря им сегодняшние стены и перегородки из газобе¬
тона обладают высокими эстетическими показателями и имеют
качество на уровне лучших мировых образцов, надежно защи¬
щены от неблагоприятных внешних воздействий и обладают
требуемой долговечностью. Поэтому, возвращаясь к нормативной
базе, необходимо упомянуть о разработанных УП «Институт
БелНИИС» лабораторией технологии полимерных матери¬
алов (зав. лабораторией Е.А. Урецкая) нормативно-техниче¬
ских документах по применению сухих смесей и составов на
основе различных вяжущих для отделки ячеистого бетона и
типовых технологических картах по нанесению защитно¬
декоративных составов.В последние годы осуществлен прорыв в той области при¬
менения автоклавного ячеистого бетона, которая долгое время
оставалась недоступной в отечественной практике строитель¬
ства, а именно - в стеновых конструкциях заглубленных частей
зданий и в первую очередь в наружных стенах. Благодаря
появлению штукатурных гидроизоляционных покрытий
стало возможным стены подвалов или цокольных этажей
выполнять из ячеистобетонных блоков, что в значительной
мере позволяет упростить комплекс работ нулевого цикла,
существенно сократить объемы применения теплоизоляцион¬
ных материалов.Несмотря на очевидные достигнутые успехи, остаются
нерешенными ряд вопросов, которые в определенной степени
сдерживают применение ячеистого бетона и в некоторых
случаях вызывают настороженное отношение к этому мате¬
риалу. Такое положение вещей связано, в частности, с недо¬
статком специальной технической информации как для инже¬
неров-проектировщиков, так и для инженерно-технических445
работников производственных организаций. За рубежом
накоплен значительный опыт применения автоклавного яче¬
истого бетона, причем в различных климатических регионах,
который необходимо всесторонне изучить и адаптировать к
условиям строительства Беларуси. С учетом недавно приня¬
той в Республике Беларусь новой структуры нормативной
базы и правил построения Нормативных технических право¬
вых актов (ТНПА) информация подобного характера должна
быть изложена в различного рода Рекомендациях и Справоч¬
никах. Эти материалам, по мнению авторов, должен быть
придан статус обязательных к применению документов, исполь¬
зуемых при разработке рабочих чертежей изделий, проектной
документации, а также при производстве строительно-мон¬
тажных работ.Освоение производства теплоизоляционных ячеистых
бетонов плотностью 150+250 кг/м3 поставило новые задачи
перед учеными, касающиеся изучения поведения этих
бетонов в наружных ограждающих конструкциях, в первую
очередь в наружных стенах, и разработки комплекта докумен¬
тации, регламентирующей правила применения этих бетонов,
проектирования конструктивных элементов зданий на их
основе, а также правила производства работ.В заключение следует отметить, что, несмотря на про¬
веденные за последнее десятилетие масштабные исследова¬
ния автоклавного ячеистого бетона и достигнутые успехи в
его применении в различных областях строительства, научно¬
исследовательские и опытно-конструкторские работы по
данному направлению будут продолжаться и расширяться.
Это связано в первую очередь с тем, что географическое поло¬
жение Беларуси и ее природные ресурсы обеспечивают доста¬
точное количество сырья для приготовления исходных компо¬
нентов ячеистого бетона, что нельзя в полной мере сказать о
других материалах.Подводя итог проделанной работе, следует отметить, что
автоклавный ячеистый бетон, как материал для широкого
класса ограждающих конструкций, имеет в отечественном стро¬
ительстве далеко идущие перспективы. Они в определенной
мере связаны с энергозатратами на его производство, что
особенно актуально в свете постоянно растущих цен на
импортируемые энергоносители. И результатом этой работы
будут современные, комфортабельные и долговечные здания,
удовлетворяющие самые изысканные вкусы любого потре¬
бителя.446
По вопросам приобретения обращайтесь в
НПООО «Стринко»220114, Минск, ул. Ф. Скорины, д. 15,
тел.: (+375 17) 263 66 20, 264 61 75
E-mail: bsr@telecom.by
Производственно-практическое изданиеГалкин Сергей Леонидович
Сажнев Николай Петрович
Соколовский Леонид Викторович
Сажнев Николай НиколаевичПрименение
ячеистобетонных изделийТеория и практикаРедактор П.П. Ткачик
Корректор В.П. Жевнер
Компьютерная верстка Н.Н. Жевнер
Художник Н.Н. ЖевнерПодписано в печать 20.04.2006 г. Формат 64x108 ‘/16-
Бумага офсетная. Гарнитура BookmanC. Печать офсетная.
Уел. печ. л. 28. Уч.-изд. л. 28,25. Тираж 1000. Заказ№06092НП ООО «Стринко». ЛИ № 02330/0056998 от 01.04.2004 г.
220114, Минск, ул. Ф. Скорины, д. 15Отпечатано в типографии
ТЧУП «Старпринт». ЛП № 2330/0148716 от 30.04.2004 г.
220141, Минск, ул. Ф. Скорины, д. 40, оф. 201
■ВдниЕЯШИ.СТОБЕТОННЫХТЕОРИЯ И ПРАКТИКА